化金板上锡不良改善报告(2011-12-23)

1、 上锡不良案例
1.1、8—12 月份上锡不良统计
月份
8月
上锡不良(件）
1
9 月 10 月 11 月 12 月(截止 12 月 23 日）
6
5
5
1
上锡不良
8
6
件数
4
2பைடு நூலகம்
0
8月
9月
10月
11月
12月
月份
不良
9—11 月上锡不良投诉明显增多
案例 1。2、客户投诉上锡不良典型案例如下
1。2.1 不熔金、缩锡发黑案例
5。5.1.分别用 120L M 及 120L M+7L B 两种开缸方式试做 2SET 实验板,外发进行 EDS&SEM 分析；
5。5。2.分析结果具体如下：
开缸方式
120L M 开缸
120L M+7L B 开缸
类别
镍层 SEM
镍层 P 含量
7。82％
8.06%
试验
Na2HPO2
23g/l
28 g/l
跟进 5.5。3。通过以上结果对比可知，提高开缸时 Na2HPO2 浓度可以略微提高镍层磷含量，从 SEM 图也再
次验证磷含量越高耐腐蚀性越好。
5。6。客户端验证试验
5。6.1。取客户端投诉 23601 氧化严重报废之板 30SET 到客户端印锡膏直接过炉,炉后有 1SET 轻微不熔
金；
5。6.2。做 13PCS 19596(表面处理做成化金）实验板，其中 1PCS 印锡膏后立即过炉，剩余 12PCS 印
3.2.3.客户端炉温不稳定、reflow 未充氮气等都会造成上锡不良。
4。不良问题跟踪 4。1.上文提到的 3.1.1 及 3.1。2 在之前的上锡不良改善方案中早有要求，各部门必须严格按章操作。 4。2 化金线保养不到位，并不是化金未做保养,而是在酸碱泡或换槽时未用扫把或碎布彻底清洗槽壁污垢,
6。1.通过对近段出现上锡不良综合分析，以及大量的验证实验得知，我司金含量、镍层磷含量、微蚀量等 控制不佳，致使镍层腐蚀加重，锡镍之间无法形成 IMC 层或形成脆弱的 IMC 层导致上锡不良；
6.2。镍缸及金缸后水洗未保养到位且为酸性环境极易滋生菌类，在加上后处理保养未做彻底(缸壁滑手、 烘干段滚轮未按要求清洁等）,板面极易清洗不净或残留异物，到客户端上线时也就变成了阻焊层；
要求深昊加工线也做同样实验分析,与我司实验结果对比；
5。2。2。实验结果具体如下:
5。2。2.1。我司实验板分析结果
MTO
0MTO
0。5 MTO
值
项目
1.0 MTO
1.5 MTO
2.2 MTO
SEM 图片
镍层 P 含量 7。82％
6.76％
5.2。2。2.深昊加工线实验板分析结果
MTO
0MTO
0。5 MTO
会形成脆弱的 IMC 层或无法形成 IMC 层.
3.2。客户端存在问题点
3.2.1.客户端印锡膏时存在漏印锡膏情况(261 跟线时发现由于印制锡膏后无专人检验或 AOI 导致一定比例
漏出贴片)，漏印锡膏肯定会照成上锡不良；
3。2.2。客户端印制锡膏后放置过久、印制锡膏退洗不良等情况都会导致上锡不良;
4。2.3。后处理酸洗槽大保养后及用扫把及碎布彻底清洁后对比
明显有异物
污垢已被 清理
4—5 酸碱泡后缸壁仍有污垢
4—6 用扫把彻底清洗后
4.3 金槽浓度偏低会加大对镍层的攻击（金槽金浓度偏低、镍层磷含量偏低、草酸残留等相关模拟实验在下
调查
文试验跟进中会有详细体现）
跟踪
4.3.1.8 月 2 日—12 月 13 日金槽金浓度化验结果具体如下:
进行 SEM 分析;
5.4。2。实验结果具体如
类别
时间
一周
半个月
一个月
草酸残留 SEM
类别
时间
一周
半个月
一个月
金面清洁剂残留 SEM
5。4。3。从以上实验结果可以看出，草酸及金面清洁剂都会对镍层形成残留腐蚀，且随着时间延长腐蚀
会加剧，另金面清洁剂的残留腐蚀明显比草酸要轻微。
5。5。新开缸通过提高次磷酸钠浓度提高磷含量
料号
不良描述
不良率
不良分布
缩锡发黑 35%
不熔金 65%
8—12 月共投诉 18 件上锡不良分布图
不良周期
相关图片
BGA 处不上锡，且有轻
4513
2%
微的发黑
PAD 吃锡不良，表现为
18901
6％
部分不熔金
4532
整 PCS 不吃锡，金完全 未熔,轻拨零件就会脱落
2.5％
3111 3711 4111
成 IMC 层，继而产生上锡不良；影响润湿性原因很多,PCB 表面污染、镍层腐蚀氧化等都会影响影响润湿 效果,客户端炉温低、锡膏助焊剂差等也会影响润湿性.
2、原因分析(鱼骨图）
机
上锡 不良 模拟 分析
客户炉温异常 锡膏退洗
保养不到位
人
培训不到位
辅助工具不良
作业不规范
上
锡
不
PCB不良
良
参数不当
环
法
锡膏异常
结论 6。3.我司金板之前一直都使用草酸清洗（且为多次），而实验得知酸性较强（与金面清洁剂对比）的草酸 会对镍面形成一定的残留腐蚀,而且随着时间的增加而加重，腐蚀到一定程度也会致使锡镍之间无法形 成 IMC 层或形成脆弱的 IMC 层导致上锡不良；
6.4.我司及客户端生产过程中违规作业(未佩戴手套、工作台面不洁等）都可能会导致上锡不良。
试验 5.3.1。选取 4SET 报废板以相同条件过前处理后,分别以 5、10、20、40S 微蚀走化金线沉镍
跟进
金，然后将实验板外发 SEM 分析；
5。3.2.实验结果具体如下:
微蚀时间 项目
5秒
10 秒
20 秒
40 秒
SEM 图片
微蚀量
11。2U〞
24。5 U〞
43。7 U〞
74。8 U〞
5.3.3.从以上分析结果可知,微蚀时间在 10S 及 20S 时镍层晶格细腻且腐蚀较轻微，微蚀时间
明显有 金未熔
有一焊 点脱落
图 5—1
图 5—2
5.7.小结
5.7.1。金缸金浓度偏低会增加对镍层镍层攻击，继而会使镍层腐蚀更严重；
5。7。2.不同 MTO 值时生产之板 P 含量不同，刚开缸时镍缸沉积速率很快但 P 含量较低，耐腐蚀性较差，
随着 MTO 值的增加，镍层 P 含量也会提高，故我们需通过调整新镍缸活性及开缸方法保证 0—1MTO
性环境下极易产生菌类，菌类可能会附着金面成为污染物；
问题 调查
3.1.3。2。化金后处理酸洗及其后两水洗日常保养时未用扫把对缸壁进行彻底清洁,缸壁有滑手污垢，后处
理滚轮未按要求频率用酒精浸泡清洗，不但板面清洗不净可能会给板面带来新的污染；
3。1。4。金槽金浓度偏低、镍层磷含量偏低、草酸残留等都会对镍层造成攻击，镍层腐蚀严重或氧化时
物
酸碱恶劣环境
3、原因分析:
3。1.PCB 不良原因
3。1。1。从化金→包装所有工序操作时未佩戴干净手套或工作台面不洁都会使金面带来污染；
3.1。2。我司金板基本为先化金后文字，文字不良会有一定比例的退洗，如若有退洗不净，残留文字油就
会变成污染源;
3.1.3。化金线保养不到位
3。1.3.1。镍缸及金缸后水洗未按要求更换保养导致水质很差（现场检查时缸壁滑手），水洗又为酸性，酸
现；另客户端炉温不稳定、reflow 未充氮气等都会造成上锡不良，会与 PCB 不良导致上锡不良情形
类似，待客户端纠正错误后将问题推给 PCB,我们将无从查证。
5。镍层腐蚀及上锡不良相关实验
5.1.金缸不同金浓度对镍层腐蚀情形
5.1.1。分别在补加金盐前、补加金盐后及补加金盐后生产 200m2 时做 1SET 沉镍金实验板，然后外发
在 5S 及 40S 时镍层晶格较大且腐蚀相对严重；且 10S 微蚀镍层腐蚀最轻微，5S 微蚀
镍层腐蚀最严重.
5.4 草酸及金面清洁剂残留腐蚀试验
5。4.1.取 6SET 报废板正常化镍金后，3SET 化金后处理清洗时酸洗配成草酸，另 3SET 化金
后处理清洗时酸洗配成金面清洁剂，然后分别包装后放置一周、半个月、一个月外发
镍层 P 含量在 7%以上，增强镍层的抗腐蚀能力；
5.7.3.化金线上不同微蚀量对镍层晶格大小会有影响，微蚀时间过短或过长都不利于镍层的耐腐蚀性,我司
10S 微蚀时间为最佳；
5.7.4。草酸比金面清洁剂残留腐蚀严重，故我司应将化金后处理酸洗槽配成金面清洁剂；
试验 跟进
5.7.5 将镍槽 NaH2PO2 建浴浓度提至上限，可以适当提高 0—1MTO 时镍层 P 含量,适当降低刚开缸时沉积
锡膏后，6PCS 立即退洗,且故意在焊点上残留少许锡膏，然后同未退洗 6PCS 一起放置 4H，4H 后
将退洗 6PCS 重新印锡膏后同未退洗 6PCS 一起过回流焊；
5.6。2.1。试验结果显示，印锡膏后直接过炉 1PCS 上锡 OK,未退洗之板有 1PCS 单点不熔金（见图 5-1),
退洗之板有 1PCS 中 1 个焊点脱落(见图 5—2）。
进行 SEM 分析；
5.1。2。试验结果具体如下:
项目
类别
补加金盐前
补加金盐后生产 200m2
补加 200g 金盐后
试验 跟进
金浓度 SEM 图片
439PPM
569PPM
690PPM
镍层腐蚀情况
严重
轻微
较轻微
5。1.3。从以上实验结果可知，金缸金浓度越低，沉金时对镍层的攻击越大，镍层腐蚀也会越严重。 5.2 镍缸不同 MTO 值生产时镍层 P 含量及耐腐蚀情况 5。2。1。分别在镍缸不同周期时做 1SET 实验板,然后外发到深昊进行 EDS&SEM 分析；另
值
项目
7.44% 1.0 MTO
8。71% 1.5 MTO
8.82% 2。0 MTO
SEM 图片
镍层 P 含量 6.95%
7。99％
7。55%
8。65%
8.56%
5。2。3。通过以上实验验证,磷含量越高耐腐蚀性越好，镍缸 0—1MTO 磷含量会相对较低，
1MTO 之后磷含量会逐步升高。
5。3。化金线不同微蚀量对镍层晶格及耐腐蚀性影响
总化验次数
≤400PPM 次数
400—500PPM 次 数
500PPM 以上次 数
最低化验值
不合格率
30 次
3次
11 次
19 次
250PPM
36.7%
4。3.2。从上表可以看出 8 月 2 日—12 月 13 日金缸化验不合格率高达 36。7％，且最低化验值仅 250PPM，
金槽浓度极不稳定，给镍层带来更大腐蚀风险。
还有部分水洗未按要求更换，可能让缸壁滋生菌类有“可趁之机”。 4.2。1。前处理酸洗槽大保养后及用扫把及碎布彻底清洁后对比
明显有污垢
污垢已被 清理
调查 跟踪
4—1 酸碱泡后缸壁仍有污垢
4-2 用扫把彻底清洁后
4。2.2。金回收后水洗槽缸壁大保养后及用扫把及碎布彻底清洁后对比
白色污垢
用扫把清洗多次才能 清洗干净，此污垢可 能为菌类
技术报告
收件 抄送 FAX
生产、品管、客服、副总办 王主管、叶经理、杨经理、席经理、刘副总
文件编号:
制作 审核 批准
2011/12/23
事件
化金板上锡不良跟进改善报告
责任对象
加工
主题：
从 9 月份开始客户端抱怨化金板上锡不良频繁，9-11 三个月均有上锡不良投诉 5—6 起，现我部根据
现状 描述
客户端提供实物板进行相应的测试分析，结合深昊的改善意见,提出了一系列改善措施并要求生产严格执 行，待跟进改善后化金板在客户端上线品质状况，从 12 月份客户投诉状况来看，上锡不良已有明显改善。
速率（7-8U〞/min 为最佳)，可以将 0—1MTO 时镍层 P 含量控制在 7%以上；
5.7。6 客户端像漏印锡膏等问题点肯定会导致上锡不良，锡膏退洗不净、印制锡膏后放置过久等都会有导
致上锡不良可能，故客户端自身存在的问题需我司售后人员现场跟进并及时指正，与客户端做好沟
通要求彻底改善客户端自身问题点。
7。1.化金线各水洗槽一定要按要求更换及保养、特别是镍缸及金缸后水洗，更换后一定要用扫把或碎
布对槽壁进行彻底清洁；（生产执行、品管、工艺监督）
7。2.化金后处理清洗烘干大 PNL 板（选化板除外）时不允许开酸洗，只有成检清洗小板才开酸洗；
后处理草酸配成金面清洁剂且按 1 次/天频率更换；（生产、成检执行、品管工艺监督）
4.4.客户端问题点
4。4.1。我部与客诉人员一同到 261 客户端 SMT 现场跟进发现,100PCS 中有 2PCS BGA 处漏印锡膏，4PCS
需退洗锡膏，且 2PCS 漏印锡膏之板是我部在贴片前轨道上发现（也就是漏出），而客户端正是投诉
BGA 处上锡不良（虚焊）。
4.4.2。 客户端印制锡膏后放置过久、印制锡膏退洗不良等导致上锡不良情形在下文实验跟进会有详细体
BGA 处不
上锡且有 明显有不 发黑 熔金 整板不熔
金且掉件
1。2.2 案例分析 料号
BGA 处 EDS 图片
4513
EDS 光谱图
给客户端结论 外界污染
不良 案例
18901 4532
金面轻微污染
金层有阻焊层,可能 有菌类污染
1。2。3 小结 从上述三个案例分析来看,不熔金、缩锡发黑应为焊接过程中润湿性不够，导致无法熔掉金层或无法形