关于 残留助焊剂-清洗技术讨论(一)

tulip:请教各位老师,有个产品过完回流焊后,在几个非焊接区域残留了很多助焊剂,而且很难清洗,这个正常吗?这几个区域是电镀水金的。金层比较薄,0.05-01um

刘海光:焊接区没啥、非焊接区为啥那么多?肯定是焊剂?

tulip:是焊剂,这是刚焊完的,所以想请教一下,为什么非焊接区会残留这么多?

刘海光:未焊接和焊接的PCB各做FTIR看看、若主要是焊剂哪都有的,镀金面就是面镜子、有点污渍会被光线反射很清楚

tulip:其它的区域也都有的,就是这几个区域比较难洗干净,但是为什么回流焊后非焊接区会残留这么多呢?

刘海光:炉子过虑系统的问题?飞溅?流淌?看不出明显的路径

tulip:跟材料有关吗?吸热不同,我觉得会不会是焊剂没有挥发完全,冷凝到上面了?

刘海光:锡粉没粘上金面已经万幸了,焊剂不可能挥发完、冷凝还是过滤不够吧,用得什么设备?

tulip:新买的回流炉,以前用老的回流炉好像也这样,焊那种带绿油的印制板都没有这个情况

刘海光:应该是残留物不完全是焊剂引起、所以用FTIR分析比较靠谱

H:回焊前后,洗板前后分别是怎样

tulip:洗板后,镀金的区域有一些点点的残留物

刘海光:焊膏用的什么合金、型号?即使焊接区也没洗干净、清洗剂和清洗参数匹配吗?

tulip:焊膏用的Alpha OM340,是SAC305的,有什么好的清洗建议?

刘海光:OM340有自己推荐的清洗剂和清洗方法、清洗设备还有个优化参数

廖小波:想澄清以下几个问题

1.这种现象,你们过去使用老回流焊剂出现过吗?

2.焊接有铅或无铅喷锡板时,发生过这类问题吗?

3.这款印制板,是化学镍金板?还是电镀镍金板?焊接前,金镀层有微亮的光泽?还是完全无光泽?镀金层是泛黄?还是泛白?出现这种现象的印制板组装件的焊点,焊料润滑状态如何?有无扩散不良的情况?

tulip:这些问题,我明天确认一下,再回复您!

廖小波:我曾关注到,化学镍金(ENIG)板焊盘上的表面能较低(记得润湿角远大于60度),曾影响到焊膏回流焊后的润湿扩散性。如果是这样的ENIG镀金层,出现你们遇到的那种现象,也是必然。

tulip:我们是电镀水金的,不是化学镍金,我们也考虑到表面状态,觉得是不是表面粗糙不平或者孔隙率高

廖小波:电镀水金,更容易出现表面能低!

我曾验证过,用真空等离子清洁处理,可大幅提升邦定焊的键合强度;用大气等离子清洁处理,也可改善化学镍金板的焊料润湿扩展率。我们已索取到一台大气等离子清洗机样机,作印制板印刷锡膏回流焊的生产小试应用试验。可大幅提升水金板邦定焊的键合强度……。

我的镀层表面能测试,是用水滴角测试仪测试的,具有很高的准确度。只是时隔较久,记不住准确数据了。

刘海光:讲到图形电镀水金就会有显影膜残留的问题、会是这个问题吗?水金面针孔多、藏点东西还是可能

tulip:这个电镀水金的区域我们后工序要焊接,只是残留物去不干净,不知道会不会影响焊料润湿性,这个镀层表面能测试有推荐的仪器吗?

刘海光:残留显影膜是会改良焊剂残留物的、也许是难洗干净原因,OM340膜是稍许柔性的。

tulip:怎么测试有没有残留显影膜呢?

刘海光:没焊前光板FTIR,FTIR显微镜可以直接定性

廖小波:不用置疑,水金板肯定存在孔隙率问题。因此,水金和化学镍金板的可焊性保质期只有三个月。

名义上,金是镍的可焊性保护者,但实际上,高孔隙率的水金和化镍金镀层,由于电偶腐蚀原理,可焊性衰减得比纯镍层还快!

tulip:我们想办法测测FTIR,也想用高倍镜看看表面形貌,这个表面能测试还是比较有必要的

廖小波:是滴!水金板的工艺,一定会在焊盘上残留有微量的阻焊剂。这些微量物可被助焊剂清除,但由于邦定焊没有助焊剂,因此只能通过等离子清洗最高效。

刘海光:水金好像南边称呼的多、我们叫闪金镀、是电镀金打底工序、不重要产品的邦定多那样、所以有个橡皮擦工序应对,前面两图多多少少能感觉那膜的残留、尤其边角那里若考虑可焊性以及焊接可靠性就需要对焊点切片、看IMC底部那里是否连贯,现在多等离子清洁替代橡皮擦了、焊接前光板可以试试是否能够改观。

廖小波:是滴!镀水金也是闪镀金!是在电镀镍的基础上,快速电镀上0.03~0.05(um)的纯金。实践中,为了追求外现光亮好看,大多数的底层镍,都是光亮镍。而光亮镀镍的过程,由于存在有机光亮剂会与镍镀层”吸附共沉积”,因而会表现出表面能偏低。

tulip:好的,谢谢两位老师的解答!

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