肖建文 李海偉 石肇佟

（廣合科技（廣州）有限公司，廣東 廣州 510730）

0 前言

隨著近年來客戶端對PCB成品外觀品質要求越來越高，越來越多客戶對白色阻焊感光油墨板沉金板貼裝過高溫無鉛回流焊后，不允許白色阻焊油墨出現(xiàn)變色現(xiàn)象。據(jù)了解目前多數(shù)PCB廠都遇到白色阻焊感光油沉金板經(jīng)高溫回流焊后變色問題無法徹底解決，對于此類白油沉金板的客戶訂單也是望而興嘆。本文通過對白色阻焊化學鍍金板回流后的變色問題原因進行層別分析及探討，已達到客戶端白阻焊沉金板貼裝后白阻焊不變色要求。

1 異常的出現(xiàn)

2018年我司生產(chǎn)某客戶玩具板為白阻焊化金板，在客戶端第一面貼件過回流焊后白阻焊板出現(xiàn)明顯的顏色差異，主要表現(xiàn)為白阻焊變紫紅色.

1.1 異常信息

雙面板板厚：1.5875 mm；表面處理：化學鍍金；阻焊油顏色：白色；阻焊油型號：阻焊A（客戶指定）；字符顏色：紫色；客戶端回流焊；條件最高溫度：265 ℃；板面鋒溫與時間：245 ℃，20～30 s。

1.2 原因分析

原因分析如圖1。

1.3 原因定位

從圖2排查結果可知白阻焊板回流焊后變色（呈紫紅色），只有化金表面處理的板子才會出現(xiàn)此問題，影響因素化金后水洗效果及字符、阻焊曝光能量。原理：殘留白油表面的金槽藥水（含有金離子），經(jīng)回流焊高溫后，金離子氧化還原生產(chǎn)膠體金（膠體金呈紅色或紫紅色），從而使白阻焊變色。其解決方法主要是通過優(yōu)化流程，提升油墨光固程度減少藥水殘留，以及提升化金后水洗效果，盡可能將殘留在白阻焊表面的藥水清洗干凈。

圖1 白阻焊化金板變色原因分析魚骨圖 （標注原因為可能原因）

圖2 影響因素排查表

2 實驗過程及結果

2.1 實驗層別化金后水洗溫度及時間的影響

每組實驗10塊板，均為未印字符板（見表1）。

表1 化金水洗溫度時間實驗驗證結果

過回流焊后，白色阻焊層變色程度0為不變色，1為稍微變色，2為中度變色，3為嚴重變色。

從以上實驗結果可以看出隨著化金后水洗溫度的提高及水洗時間的延長，水洗效果越佳。當化金后水洗溫度在C，水洗時間B以上（包含B），不會出現(xiàn)白阻焊嚴重發(fā)紅變色不良。由于考慮到水溫提升D及時間拉長到C，不能與化金線連線需單獨設置熱水洗，因此我司從字符及曝光能量的改善著手解決輕微變色問題。

2.2 層別字符流程影響

我司生產(chǎn)字符流程設在化學鍍金前，驗證板為實際生產(chǎn)板，流程如下詳見表3。

文字字符對白阻焊嚴重變色發(fā)紅有貢獻影響，主要體現(xiàn)在經(jīng)化金后紫色字符油的污染，將字符流程移動到化金后可以杜絕此影響。

改善后流程：

2.3 層別阻焊曝光能量對沉金白阻焊板過爐變色影響

驗證板為未印文字板，每組實驗為20塊板（見表3）。

從以上實驗結果來看阻焊曝光能量的越高，對于同樣的化金后處理條件，清洗效果越好，當能量做到9格滿時驗證板回流焊后無油墨發(fā)紅。由于此板有小pad設計，能量達到9格滿時，pad有縮小問題出現(xiàn)，使用顯影后加過UV的方式可以同樣可以克服能量不足的影響。

2.4 實驗結果總結

通過對化金后水洗條件，字符流程影響及阻焊曝光能量的影響，可得出優(yōu)化后生產(chǎn)條件：

（1）曝光能量需做到9格滿（能量不足可通過顯影后加過UV）；

（2）字符需移動化學鍍金后；

（3）化學鍍金后水洗溫度達到C及水洗時間至少B。

2.5 量產(chǎn)效果確認：

按實驗后得出優(yōu)化后生產(chǎn)條件，實驗相關內容如下：

（1）油墨型號：阻焊油墨A；

（2）曝光能量：7格滿8格殘；

（3）顯影后：過UV；

（4）字符：化金后做字符；

（5）化金后水洗條件：溫度C*時間B；

（6）生產(chǎn)板：我公司生產(chǎn)某客戶白阻焊板（共5個料號，數(shù)量：2230塊）；

（7）回流焊條件：銑板后過回流焊一次，最高溫度265 ℃。

表2 字符實驗驗證結果

表3 曝光能量實驗驗證結果

（8）確認結果：共5個料號，數(shù)量2230塊，過回流焊后無白阻焊發(fā)紅。

3 結論

化金板經(jīng)化金后阻焊層及字符表面會殘留金槽藥水，普通水溫水洗無法完全洗干凈，同時曝光能量偏低及字符設計在沉金工序前，殘留在表面的化金藥水更難完全清洗干凈。在過回流焊高溫后，化金藥水中的金離子會被氧化生產(chǎn)“膠體金離子”呈現(xiàn)紅色或紫紅色，從而造成白色感光阻焊層變色。通過使實驗及生產(chǎn)實踐證明，能量提高到9格滿或顯影后加過UV，字符流程移到化金后，化金后水洗溫度至少提高到C，時間至少提高B，可以改善白色感光阻焊層化金高溫回流焊后變紅色問題。