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无铅喷锡板(HASL)上锡不良原因分析

发布时间 :2016-07-14 15:54 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCBA部
无铅喷锡板(HASL)上锡不良原因
其实深圳宏力捷个人不太建议使用喷锡(HASL)板来做现在的SMT制程,尤其是双面的SMT制程,因为不良率(Defect rate)真的很高,而且还不太容易克服。相信大部分玩SMT工艺的朋友在碰到这类SMD零件吃锡不良时,最开始都会先怀疑是否为锡膏(solder paste)印刷不良(钢网的厚度、开孔、压力…等)、锡膏过时效氧化SMD零件脚氧化、或是回流焊的温度曲线没有调好
不知道大家有没有想过,这些焊锡不良的原因可能有一大部分是来自喷锡版的喷锡厚度,以前大家比较熟悉的应该都是化金(ENIG)的金层与镍层的厚度会造成焊锡的问题,可是喷锡板的锡层太薄会造成焊锡不良吗?下面是我收集到的一些资料,给大家参考。
 
一、无铅喷锡(HASL) 上锡不良案例研究
分析HASL板子第二面回流焊后吃锡不良的原因。有金相切片分析的结果,显示不吃锡焊垫的地方已经出现铜锡完全合金化的现象,此种铜锡合金已经无法再提供可焊性。
检视同批次未焊锡的PCB空板并做切片分析,发现未经焊接的PCB焊垫其锡镀层已存在严重的合金暴露现象。PCB空板的做切片也可以发现到铜锡合金生成,量测厚度大约为2µm,考虑后合金会之后会导致厚度增加,推测原本的喷锡厚度应该在2µm以下,因此推断根本原因为原来喷锡的厚度太薄(2µm以下),以致铜锡合金化已暴露于焊垫的表层,没有足够的锡可以再予锡膏结合,进而影响到焊垫吃锡的效果。
 
二、双面喷锡板单面上锡不良如何处理
喷锡厚度建议至少要高于100u"(2.5µm)以上于大面铜区,200u"(5.0µm)以上于QFP及週边零件,450u"(11.4µm)以上于BGA焊垫,比较能解决第二面过回流焊发生拒焊的问题,但喷锡厚度越厚,就越不利细间脚的零件,容易形成短路的问题。
PCB的制程上,越小的焊盘喷锡的厚度也会越厚,容易对细间脚零件造成短路。
喷锡板储存时间越长,长成IMC(Cu6Sn5)的厚度就会越厚,就会越不利后续的回流焊焊锡。
通常喷锡板的锡越平整,则厚度就变得越薄。


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