Análisis del cobre expuesto en el proceso de nivelación de soldadura por aire caliente (HASL)

Dec. 09, 2021   |   1506 views

La nivelación con aire caliente consiste en sumergir la placa de circuito impreso en la soldadura fundida (63Sn / 37Pb), y luego soplar el exceso de soldadura en la superficie de la placa de circuito impreso y en el orificio de metalización con aire caliente para obtener una capa de recubrimiento de soldadura lisa, uniforme y brillante. Después del nivelamiento con aire caliente, el recubrimiento de aleación de plomo y estaño en la superficie de la placa de circuito impreso debe ser brillante, uniforme y completo, con buena soldabilidad, sin nodulación, sin semi humedecimiento y sin cobre expuesto. La exposición al cobre en la superficie de la almohadilla y el orificio de metalización después del nivelamiento por aire caliente es un defecto importante en la inspección del producto terminado. Es una de las causas comunes de la reelaboración de nivelación de aire caliente. Hay muchas razones para este problema, incluyendo las siguientes.

1. Pretratamiento insuficiente y engrosamiento pobre.

La calidad del proceso de pretratamiento de nivelación de aire caliente de PCB tiene un gran impacto en la calidad de nivelación de aire caliente. En este proceso, la mancha de aceite, las impurezas y la capa de óxido en la almohadilla deben eliminarse completamente para proporcionar una superficie de cobre soldable fresca para sumergirse en estaño. En la actualidad, el proceso de pretratamiento más comúnmente utilizado es la pulverización mecánica. Primero, micro grabado de peróxido de hidrógeno de ácido sulfúrico, decapado después del micro grabado, luego pulverización y lavado de agua, secado por aire caliente, flujo de pulverización y nivelación por aire caliente inmediatamente. La exposición al cobre causada por un mal pretratamiento ocurre en gran número al mismo tiempo, independientemente de los tipos y lotes. Los puntos de exposición al cobre se distribuyen a menudo en toda la superficie de la placa, especialmente en el borde. Usando una lupa para observar la placa de circuito pretratada, se encontrará que hay manchas y manchas de oxidación residuales obvias en la almohadilla. En caso de situaciones similares, se llevará a cabo un análisis químico de la solución de micrograbado, se comprobará la segunda solución de decapado, se ajustará la concentración de la solución, se reemplazará la solución con una contaminación grave debido al largo tiempo de servicio y se comprobará si el sistema de pulverización está libre de obstáculos. La prolongación adecuada del tiempo de tratamiento también puede mejorar el efecto del tratamiento, pero se debe prestar atención al fenómeno de la sobrecorrosión. Después de que la placa de circuito reelaborada se nivela mediante aire caliente, la línea de tratamiento se trata en solución de ácido clorhídrico al 5% para eliminar el óxido en la superficie.

2. La superficie de la almohadilla no está limpia, y hay resistencia de soldadura residual que contamina la almohadilla.

En la actualidad, la mayoría de los fabricantes usan tinta de resistencia de soldadura fotosensible líquida para serigrafía de cartón completo y luego eliminan el exceso de resistencia de soldadura a través de la exposición y el desarrollo para obtener el patrón de resistencia de soldadura de tiempo. En este proceso, el mal control del proceso de pre-secado, la temperatura demasiado alta y el tiempo demasiado largo causarán dificultades en el desarrollo. Si hay defectos en la película resistente a la soldadura, si la composición y la temperatura del revelador son correctas, si la velocidad de desarrollo, es decir, si el punto de desarrollo es correcto, si la boquilla está bloqueada, si la presión de la boquilla es normal y si el lavado con agua es bueno. Cualquiera de estas condiciones dejará residuos en la almohadilla. Por ejemplo, el cobre expuesto formado debido a la película negativa es generalmente regular y en el mismo punto. En este caso, el uso de una lupa puede encontrar trazas de sustancias resistentes a la soldadura en el cobre expuesto. En el diseño de PCB, se debe establecer un poste para comprobar los agujeros de gráficos y metalización antes del proceso de curado, para asegurarse de que las almohadillas y los agujeros de metalización de la placa de circuito impreso enviados al siguiente proceso estén limpios y libres de residuos de tinta resistente a la soldadura.

3. Actividad de flujo insuficiente

La función del flujo es mejorar la humectabilidad de la superficie de cobre, proteger la superficie laminada del sobrecalentamiento y proporcionar protección para el recubrimiento de soldadura. Si la actividad de flujo no es suficiente y la humectabilidad de la superficie del cobre no es buena, la soldadura no puede cubrir completamente la almohadilla. El fenómeno de exposición al cobre es similar al pobre pretratamiento. Prolongar el tiempo de pretratamiento puede reducir el fenómeno de exposición al cobre. El flujo actual es casi todo flujo ácido, que contiene aditivos ácidos. Si la acidez es demasiado alta, la mordedura de cobre será grave, lo que resultará en un alto contenido de cobre en soldadura y plomo y estaño en bruto; Si la acidez es demasiado baja, la actividad es débil, lo que llevará a la exposición al cobre. Si el contenido de cobre en el baño de plomo y estaño es grande, retire el cobre a tiempo. La selección de un flujo estable y fiable por parte de los técnicos de proceso tiene un impacto importante en el nivelamiento del aire caliente. El flujo excelente es la garantía de la calidad de nivelación del aire caliente.