PCB成品金属表面处理工艺对比

PCB成品金属表面处理工艺对比

由于目前PCB SMT技术的发展，元件的焊接点越来越多，越来越密，以及传统的喷锡流程中含有的铅对环境的影响，促使化学镍金，沉银及沉锡呼之欲出。现就其持性做简单对比：

1．喷锡，由于其热风处理后，Sn面并非水平整，对于密集的SMT 焊接时，极易出现困难，同时由于热风处理的含铅量高，对于

环境的污染特别大，从而要求更新的流程来取代它。

2．化学镍金，化学镍金有良好的焊接性，同时表面平整，非常适合密集的SMT的焊接，但是由于其加工流程长，废水量大，

同时化学金过程中含有剧毒的氰，对于环境有较大影响，再者

金的价格昂贵，故化学银及化学锡流程随之推出。

3．化学沉银，由于其为简单的置换反应，银层簿在6—25u”，金属表面平整，适密集的SMT焊接。由于银迁移等技术问题，

化学锡比它有更优势。

4．化学沉锡，也是根据铜锡化学电位差，产生的置换反应，形成的锡层覆盖铜面，易于焊接的同时，其流程简单，废水量小，

与沉银一样适合做水平流程。

沉锡培训材料

一．沉锡流程及各药槽功能和原理

1．沉锡流程

2．各药槽功能和原理

二．沉锡流程检测

1．水质要求

2．Microetch之微蚀量检测

3．沉锡厚度控制

三．沉锡板主要检查项目

1．Sn 厚度

2．Sn Cu结合力测试

3．离子污染测试

4．可焊性检查及wetting banlance

5．板面检查

四．沉锡板作业及储存注意事项

五．重工流程

一．沉锡流程及各药槽功能和原理

a)沉锡流程

酸性除油→DI水洗→微蚀→DI水洗→预浸→沉锡→热DI 水洗→DI水洗→烘干

b)各药槽功能和原理

①除油：

为避免碱性物质对抗焊油墨的攻击，其为酸性清洁剂，其主要功能是去除油脂，污染物，氧化物及手指印。并与防焊绿油有良好之相容性

②微蚀：

主要功能是微蚀铜面使表面粗化，加强清洁之作用。有以下两种微蚀剂：

a．改良的过硫酸盐型：

Na2S8O4→Na2SO4+[O]

Cu + Cu2+ + [O] = Cu2O

Cu2O + [O] = CuO

[O]+Cu→CuO

CuO+H2SO4→CuSO4+H20

b．加湿润剂的双氧水型：此微蚀液含湿润剂，以增加后药缸药水的湿润性。

H2O2→H2O+[O]

其它反应原理同上。

③预浸：

此缸的主要成分与沉锡缸基本相同，但不含锡离子。

其主要功能是减少对沉锡缸的污染，避免稀释沉锡缸浓度及增加Cu面的湿润度，以提供更平均和光滑的锡镀层。

此缸不能含有锡离子，否则在此缸发生沉锡反应，从而

导致锡面不良。

④沉锡：

此步骤根据化学电位差之原理，因锡与铜之间的电位差距，使铜与锡离子能进行自发性的置换反应。使铜面浸上一层薄锡。

主要反应：Sn2++Cu→Sn+Cu2+

二．沉锡流程检查：

1．水质要求：

所有药水缸及水洗须用DI水，水质要求：导电率：小于20us,PH6—8 ,及以硝酸银测试时没有混浊反应，主要防止水中氯离子污染槽液和影响沉锡外观。

2．Microetch之微蚀量控制：20—40微英寸。

检测方法与其他微蚀缸同

3．沉锡厚度控制：

PCB制造厂要求沉银厚度通常是0,6—1.2微米。

检测方法：X—RAY测量或重量法。

三．沉锡板主要检查项目：

1．锡厚：通常要求0.6—1.2微米

2．结合力测试：用3M胶带扯，无甩锡，扯胶后胶渍用溶剂除去。

3．离子污染测试：要求小于4.2mg/cm2(NacL)

4．可焊性检查：浸入锡炉中锡面需上锡。

5．板面检查：检查板面颜色是否光亮均匀，有无发黄，发黑，

凹凸不平，露铜，粘附物及刮花。

6.Wetting balance test

即锡面老化时，可焊性测试，要求焊锡良好。

四．沉锡板作业及储存注意事项：

1．拿取沉锡后板子时，避免锡面受手指印及氯离子的污染。

2．沉锡后成品板避免刮花，板与板之间应以不含S不含Cl 的干净纸隔开。

3．沉锡流程后成品板应包装，板与板以纸隔开。

4．沉锡后尽量避免烘烤。由于高温会加速锡铜的扩散，当铜扩散到锡面时，会降低其可焊性，同时也会缩短产品的保

质期。

五．重工流程

对于因擦化，发黄等各种原因需返作的板，建议先退锡，再烘烤（由沉锡缸含硫脲，上一次沉锡时对抗焊油墨有攻击），然后按正常流程沉锡。