PCB焊接后板面發(fā)白改善探討

　　PCB焊接后板面發(fā)白是波峰焊與手工焊接中常見的缺陷。金百澤客戶反饋PCB焊接后，使用洗板水清洗板面發(fā)現(xiàn)有發(fā)白現(xiàn)象，客戶懷疑系PCB問題導(dǎo)致，不良圖片如下：

　　（清洗后板面出現(xiàn)泛白圖片）

　　有關(guān)焊接的各種允收標(biāo)準(zhǔn)，以IPC-A-610“電子組裝件可接受條件”為權(quán)威性的國際規(guī)范，其中第10.4 對清潔度有明確要求：

　　從質(zhì)量風(fēng)險評估與改善原則來看，發(fā)生制程警訊時，客戶方必須見到改善措施與執(zhí)行方案后，才能考慮對現(xiàn)品的允收。故此類問題雖未影響到功能，但往往也成為雙方爭論的焦點，本文即對此問題進(jìn)行探討和改善。

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　　原因分析

　　2.1 事故調(diào)查

　　PCBA貼片為手工有鉛焊接，烙鐵溫度為270-310℃，焊接后有助焊劑殘留在板面，手工用洗板水進(jìn)行助焊劑擦洗，板面自然干燥后發(fā)現(xiàn)有泛白痕跡。

　　2.2 影響因素

　　從整個焊接流程看，造成PCBA焊接后發(fā)白的可能因素如下：

　　A、PCB問題--焊接前阻焊表面已受損或受到其它破壞導(dǎo)致顏色變異；B、助焊劑與PCB阻焊油墨不匹配，對油墨有攻擊或腐蝕；C、洗板水與助焊劑不匹配，無法有效清除助焊劑或與助焊劑產(chǎn)生反應(yīng)生成其它污染物；D、清洗方式不對--手工擦洗不能將助焊劑完全清洗干凈。

　　2.3 模擬試驗

　　《1》 取庫存品分析，發(fā)現(xiàn)部分PCB板有菲林印（如下圖片），菲林印產(chǎn)生主要在阻焊工序制作時，因客戶對油墨厚度有特殊要求（≥18um），在絲印工序無法性完成，需采用二次加印方式。由于油墨較厚，預(yù)固化程度不好掌控，阻焊曝光時易產(chǎn)生菲林印。

　　有菲林印PCB圖片

　　為了驗證是否因菲林印導(dǎo)致板面發(fā)白，特做試板進(jìn)行驗證。挑選有菲林印和沒有菲林印的PCB板各2PCS，采用同樣的方法進(jìn)行焊接并清洗板面。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有菲林印PCB與無菲林印PCB均有出現(xiàn)板面發(fā)白現(xiàn)象，故此類發(fā)白與阻焊菲林印無直接關(guān)系。

　　《2》 驗證不同阻焊油墨與助焊劑對發(fā)白的影響

　　特取不同油墨品牌的PCB各2PCS進(jìn)行對比測試，數(shù)據(jù)如下：

　　技術(shù)分享：PCB焊接后板面發(fā)白改善探討

　　從測試數(shù)據(jù)看，兩種油墨均有出現(xiàn)發(fā)白，但從油墨外觀看，未發(fā)現(xiàn)有腐蝕之跡象，疑為與助焊劑關(guān)聯(lián)更大。為此特咨詢業(yè)界同類供應(yīng)商，收集信息如下：

　　助焊劑大多含有鹵素（F、CL、Br、I），如焊接后有鹵素離子殘留在板面，這些鹵素殘留物本身不是白色的，但當(dāng)在空氣中停留過久或遇水、遇潮后則易生成強(qiáng)酸類物質(zhì)，這些強(qiáng)酸開始和焊點表面的氧化層起反應(yīng)，這個反應(yīng)結(jié)果生成了酸鹽，當(dāng)自然干燥后就會形成白色殘留物。

　　從上述反應(yīng)原理看，如板面有助焊劑殘留，是有可能出現(xiàn)類似發(fā)白現(xiàn)象的。

　　《3》 清洗方式對板面發(fā)白的影響

　　手工焊接后，如采用常規(guī)方式進(jìn)行手工擦洗，則板面是很難完全擦洗到位的，即很難達(dá)到板面無殘留這個要求；如一旦有助焊劑殘留，則可能留下品質(zhì)隱患。為此，特采用超聲波協(xié)助清洗，效果如下圖所示：

　?。ǔ暡ㄇ逑磮D片）

　　經(jīng)超聲波清洗后，阻焊表面色澤均勻，未發(fā)現(xiàn)白色殘留物，可以滿足客戶品質(zhì)要求。

　　2.4 分析小結(jié)

　　從整個分析數(shù)據(jù)看，結(jié)果如下：

　　《1》 PCB焊接后出現(xiàn)板面發(fā)白，與阻焊菲林印無關(guān)，與油墨性能關(guān)聯(lián)不大，排除PCB因素；《2》 從助焊劑本身性能分析，如含有鹵素成分，則有產(chǎn)生白色殘留物之隱患；《3》 對比清潔方式，手工擦洗無法將助焊劑完全清除干凈，采用超聲波清洗可以滿足清潔要求，避免焊接后出現(xiàn)板面發(fā)白現(xiàn)象。

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　　結(jié) 論

　　通過實驗對比分析，PCB焊接后發(fā)白，主要是焊接后板面殘留助焊劑，手工方式難以清洗干凈，導(dǎo)致板面有泛白痕跡，此類異?？赏ㄟ^超聲波協(xié)助清洗加以解決（或改用無鹵助焊劑），以避免出現(xiàn)類似外觀不良。

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