热空气焊料流平过程中铜暴露的分析

Sep. 05, 2023   |   1669 views

热空气焊料流平过程中铜暴露的分析
热风整平是将印刷电路板浸入熔融焊料(63SN/37PB)中,然后使用热风从印刷电路板的表面和金属化孔吹出多余的焊料,以获得光滑、均匀、明亮的焊料涂层的过程。印刷电路板表面热风整平后的铅锡合金涂层应光亮、均匀、完整,具有良好的可焊性,无结节或半湿润,涂层应完全无裸露的铜。热风整平后焊盘表面和金属化孔内的铜暴露是成品检验中的一个重要缺陷,也是热风整平返工的常见原因之一。造成这个问题的原因有很多,包括以下几点。
1.预处理不足,粗化不良。
PCB热风整平预处理工艺的质量对热风整平的质量有重大影响。此过程必须彻底清除焊盘上的油渍、杂质和氧化层,为浸锡提供新鲜且可焊接的铜表面。现在常用的预处理工艺是机械喷涂,首先涉及硫酸过氧化氢微蚀刻,然后在微蚀刻后进行酸浸,然后进行喷水清洗、热风干燥、喷涂助焊剂和即时热风整平。预处理不良导致的铜暴露现象大量发生,无论类型或批次如何。铜暴露点通常分布在整个电路板表面,尤其是边缘。用放大镜观察预处理的电路板,会发现焊盘上有明显的残留氧化点和污渍。如果出现类似情况,应对微蚀刻溶液进行化学分析,检查第二次酸洗溶液,调整溶液浓度,并更换因长期使用而污染严重的溶液。应检查喷涂系统的光滑度。适当延长处理时间也可以提高处理效果,但应注意过度腐蚀的发生。返工后的电路板用热空气整平后,加工线在5%的盐酸溶液中处理,以去除表面氧化物。
2.焊盘表面不干净,有残留的阻焊剂污染焊盘。
目前,大多数制造商使用液体光敏阻焊剂油墨的全屏印刷,然后通过曝光和显影去除多余的阻焊剂,以获得时间敏感的阻焊剂图案。在此过程中,对预干燥过程的控制不当和长时间暴露在高温下会导致显影困难。阻焊层是否有缺陷,显影液的成分和温度是否正确,显影过程中的速度和显影点是否正确,喷嘴是否堵塞,喷嘴压力是否正常,水洗是否良好。任何一种情况都会在焊盘上留下残留物。由于负片形成的暴露铜通常更规则,都在同一点上。在这种情况下,可以使用放大镜来检测暴露的铜区域中焊料阻挡物质的残留痕迹。PCB设计通常需要一个位置,在固化过程之前检查图形和金属化孔内部,确保发送到下一个过程的印刷电路板的焊盘和金属化孔清洁,没有阻焊油墨残留。
3.焊剂活性不足
助焊剂的作用是提高铜表面的润湿性,保护层压板表面免受过热,并为焊料涂层提供保护。如果助焊剂的活性不足,铜表面的润湿性差,焊料不能完全覆盖焊盘,铜暴露现象类似于预处理不良。延长预处理时间可以减少铜暴露现象。如今,几乎所有的焊剂都是酸性的,含有酸性添加剂。如果酸度过高,会导致严重的铜咬合,导致焊料中铜含量高,铅和锡粗糙;如果酸度太低,则活性较弱,这可能会导致铜暴露。如果铅锡浴中的铜含量高,应及时去除。工艺技术人员选择稳定可靠的焊剂对热风流平有重大影响,优质的焊剂保证了热风流平的质量。