滲鍍、浸焊起泡、剝離強(qiáng)度不足原因分析及對策

　　杭州PCB公司-緯亞電子：PCB剛性線路板及FPC軟性線路板生產(chǎn)過程中均會時常碰到以下問題：

　　一，線路工段出現(xiàn)干膜或濕膜處理后在蝕刻線路時出現(xiàn)側(cè)蝕，凹蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致線寬不足或線路不平整．究其原因不外乎與干濕膜材料選擇不當(dāng)，曝光參數(shù)不當(dāng)，曝光機(jī)性能不良．顯影，蝕刻段噴頭調(diào)節(jié)，相關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)不合理，藥液濃度范圍不當(dāng)，傳動速度不當(dāng)?shù)认盗锌赡軐?dǎo)致出現(xiàn)問題的原因．然而我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)經(jīng)過檢查以上參數(shù)及相關(guān)設(shè)備性能并沒有異常，然而在做板時依然會出現(xiàn)線路過蝕，凹蝕等問題．究竟是什么原因呢？

　　二，在做PCB圖形電鍍，PCB、FPC終端表面處理如沉金，電金，電錫，化錫等工藝處理時．我們常會發(fā)現(xiàn)做出來的板在干濕膜邊緣或阻焊層邊緣出現(xiàn)滲鍍的現(xiàn)象，或大部分板出現(xiàn)，或部分板的部分地方出現(xiàn)，無論是哪一種情況都會帶來不必要的報廢或不良為后工段加工帶來不必要的麻煩，乃至終報廢，令人心痛！究其原因分析大家通常會想到是干濕膜參數(shù)，材料性能出現(xiàn)問題；阻焊如硬板用的油墨，軟板用的覆蓋膜有問題，或在印刷，壓合，固化等工段出現(xiàn)了問題．的確，這些地方每一處都可能引起此問題發(fā)生．那么我們同樣也困惑的是經(jīng)檢查以上工段并沒有問題或有問題也解決了，但依然會出現(xiàn)滲鍍的現(xiàn)象．究竟還有什么原因沒查出來呢？

　　三，線路板在出貨前會做上錫試驗，客戶當(dāng)然在使用時會上錫焊接元件．有可能兩個階段均會出現(xiàn)，或在某一階段會出現(xiàn)浸錫或焊錫時阻焊起泡，剝離基板．乃至做膠帶測試油墨剝離強(qiáng)度時，拉力機(jī)測試軟板覆蓋膜剝離強(qiáng)度時即會出現(xiàn)油墨可被明顯剝離或覆蓋膜剝離強(qiáng)度不足或不均的問題．這類問題客戶尤其是做精密smt貼裝的客戶是絕對不能接受的．阻焊層一旦在焊接時出現(xiàn)起泡剝離現(xiàn)象將導(dǎo)致無法精確貼裝原件．導(dǎo)致客戶損失大量元件及誤工．線路板廠同時將面臨扣款，補(bǔ)料，乃至丟失客戶等巨大損失．那么我們平時在碰到此類問題時會在那幾方面著手呢？我們通常會去分析是不是阻焊（油墨，覆蓋膜）材料的問題；是不是絲印，層壓，固化階段有問題；是不是電鍍藥水有問題？等等．．．于是我們通常會責(zé)令工程師務(wù)必從這些工段一一查找原因，并改善．我們也會想到是不是天氣的原因？近比較潮濕，板材吸潮了？（基材及阻焊均易吸潮）經(jīng)過一番苦戰(zhàn)，多少能收獲些效果，問題暫時得到表面上的解決．然不經(jīng)意間此類問題又發(fā)生了，又是什么原因？那些可能發(fā)生問題的工段明明已經(jīng)查過改善過了呀．還有什么是沒注意到的？

　　針對以上屬于PCB、FPC行業(yè)廣泛的困惑，難題．我們進(jìn)行了大量的試驗和研究，終于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生線路不良，滲鍍，分層，起泡，剝離強(qiáng)度不足等問題的一個重要原因竟然在于前處理部分．包括干濕膜前處理，阻焊前處理，電鍍前處理等多工段的前處理部分．說到這里，或許很多行業(yè)人士不禁要笑．前處理是簡單不過的了，酸洗，除油，微蝕．其中哪一樣前處理藥水，性能，參數(shù)，乃至配方，行業(yè)內(nèi)很多技術(shù)人員都清楚．線路板生產(chǎn)過程中涉及大量復(fù)雜的表面處理藥水，如沉電銅，沉電金，沉電錫，OSP，蝕刻，等．這些較為復(fù)雜的工藝在多數(shù)情況下，工藝工程師都會選擇去深入鉆研，分析；力求掌握這些工藝技術(shù)，并以此作為提升自身技術(shù)能力的突破點(diǎn)．同時多數(shù)工廠也以此來作為工程師的薪資標(biāo)準(zhǔn)，績效考核標(biāo)準(zhǔn)．而前處理這塊基本上很少有工程師人員去細(xì)心研究．要么直接從供應(yīng)商處購買成品除油，微蝕劑，酸洗自已用稀硫酸作為酸洗液．乃至有不少廠微蝕也自已配，要么配過鈉，過銨體系（配方已眾所周知），要么購買雙氧水穩(wěn)定劑自已配雙氧水－硫酸體系的．而除油則通過購買供應(yīng)商成品除油劑或購買除油粉稀釋使用．據(jù)我們的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，眾多廠家沒有從根本上去認(rèn)識前處理工藝中各藥液的細(xì)微作用，或者說是關(guān)鍵作用，只注重表面外觀效果．如除油段，大家可能一直認(rèn)為能把板面的油污，手指印除去即可，肉眼看不到即為除油OK，殊不知除油工藝對線路板而言不僅是將已于銅面深度結(jié)合的油污剝落，同時更重要的藥液要能把剝離下來的油分子分解掉．這樣方能對板面不形成二次污染．市場上現(xiàn)在出售的除油劑，除油粉，通常只含有除油，除銹成分，而其它組分如抗蝕劑，表面活性劑，乳化劑，等重要組分為降低成本根本沒加；甚至很多供應(yīng)商的配方從別處購買而來，根本不了解各成分的作用，更談不上研究，或結(jié)合線路板的實際工藝需求調(diào)配加入有效的組份．這樣實際上很多線路板廠所使用的除油劑并非適用于線路板行業(yè)專用的的除油劑，而是通用于五金，礦產(chǎn)加工業(yè)的傳統(tǒng)除油劑．如此產(chǎn)品怎么達(dá)到良好的除油效果，板面用肉眼看著除油效果不錯．實際上呢？我們通過高倍顯微鏡或油膜測試能發(fā)現(xiàn)大量細(xì)微的油分子附著在板面上．這樣的處理效果如何能保證后續(xù)生產(chǎn)抗蝕層，阻焊層，終端表面處理時良好的結(jié)合力，剝離強(qiáng)度，可焊性等必須性能的效果及穩(wěn)定性呢．尤為嚴(yán)重的是我們對微蝕這一塊的認(rèn)識．線路板行業(yè)的微蝕工藝實際上要具備1.除去銅面銹層，氧化層，及其它異物；2.均勻粗化銅表面，形成微觀凸凹，宏觀平坦的粗化層．達(dá)到速率穩(wěn)定的粗化效果．3.活化銅表面，并具有短時期抗氣相及液相腐蝕的作用，保證后續(xù)表面加工的可操作性．4，較低的過氧化物及硫酸含量，防止藥液暴沸及形成高分子有機(jī)物殘留板面．而實際生產(chǎn)中，我們自配的或購買的微蝕液大多把微蝕當(dāng)成了蝕刻液．認(rèn)為只有板面的銹漬異物除去，能露出新鮮的銅面就是達(dá)到了微蝕效果．而實際上呢？我們自配的微蝕液中過氧化物如過氧化氫，過硫酸鈉，過硫酸銨等，強(qiáng)酸如硫酸．為達(dá)到效果含量均較高，如過氧化物含量達(dá)到120乃至150克／升，硫酸含量超過5％，如此高的濃度實際上是把微蝕變成了蝕刻，大量的銅被咬蝕，且由于沒有調(diào)節(jié)劑的加入，咬蝕深度粗淺不一，輕則導(dǎo)致板面處理效果不一致，重則二次返工即導(dǎo)致銅層嚴(yán)重被咬蝕，無法進(jìn)行后工段加工，造成報廢．很多配雙氧水體系的還會犯以為加了雙氧水穩(wěn)定劑就能達(dá)到均勻微蝕作用的常見錯誤理解．雙氧水穩(wěn)定劑只是為了抑制雙氧水過快分解而加入，并不能起到均勻性方面的作用．而實際上用于線路板行業(yè)的專業(yè)微蝕劑它除了應(yīng)該配以低泡表面活性劑，專用濕潤劑，有機(jī)絡(luò)合劑，微定劑，抗蝕劑等多種添加劑．從而使過氧化物，硫酸等咬蝕速率過快，副反應(yīng)產(chǎn)物較高的主組分含量盡可能降低，并使藥液更穩(wěn)定，除了除銹基本功能外更能均勻穩(wěn)定的粗化銅面，形成表面宏觀平坦光滑（利于終端表面處理外觀），無色差，異樣區(qū)或點(diǎn)；同時微觀達(dá)到均勻一致的凸凹粗化層（利于后續(xù)抗蝕干濕膜，阻焊層的加工），實際上單靠氧化劑和強(qiáng)酸并不能增加理想的銅表面粗化面積，必須加入活性劑，濕潤劑等方能達(dá)到良好深度粗化效果，增加銅表面粗化面積，從面提升后加工的結(jié)合力及剝離強(qiáng)度．經(jīng)過完善和改進(jìn)的線路板專用微蝕液整體應(yīng)達(dá)到：藥液無暴沸，無高分子副產(chǎn)物形成污染，良好除銹能力，良好的均勻平坦外觀，深度粗化銅面，蝕銅量小．達(dá)到板面外觀平滑，阻焊或鍍層加工時結(jié)合強(qiáng)等作用。 杭州PCB|杭州smt

　　隨著線路板向超薄銅型轉(zhuǎn)化，我們越來越需要一種蝕銅量更小的微蝕液（同時保證除銹及粗化效果）。

　　隨著線路板的線路精度要求越來越高，我們越來越需要一種前處理效果更好的除油，微蝕液．以確?？刮g層（干濕膜）的抗?jié)B透力。

　　隨著線路板終端表面處理的外觀要求越來越高，我們需要引進(jìn)優(yōu)質(zhì)的前處理工藝。

　　隨著表面焊接向無鉛型轉(zhuǎn)化，線路板需承受的焊接溫度越來越高，對表面阻焊層的抗熱沖擊能力要求越來越高，對終端表面處理及阻焊層（油墨，覆蓋膜）的剝離強(qiáng)度，與基底銅的結(jié)合力要求也越來越高，我們需要一種具有更佳效果的前處理工藝來做保障。

　　隨著線路板行業(yè)競爭的日益激烈，我們需要通過改良我們的工藝以使產(chǎn)品良率提高，以獲得利潤增長點(diǎn)．優(yōu)質(zhì)的前處理藥水無疑能低成本幫我們的大忙。

　　線路板產(chǎn)業(yè)前沿如日本，美，韓，臺灣早已重視并啟用新一代前處理工藝．使所生產(chǎn)的產(chǎn)品更具競爭力，性能更穩(wěn)定．以小帶大，從前處理著手確保整體工藝的穩(wěn)定性。

　　以上謹(jǐn)以我們的研究成果分享于廣大線路行業(yè)經(jīng)營者及技術(shù)工作者，不足及錯誤之處敬請批評指正。

　　若您有更多問題需要探討或?qū)ξ覀兊那疤幚硭幩拔覀兯邪l(fā)的更多專業(yè)線路板行業(yè)的藥水，化學(xué)品需要咨詢請按以下方式與我們聯(lián)系，我們將及時與您聯(lián)系提供相關(guān)咨詢支持及產(chǎn)品服務(wù)。

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