印制電路板中如何進(jìn)行鍍錫、褪錫、脫膜

鍍錫是制扳中非常重要的環(huán)節之一，鍍錫的好壞直接影響到制板的成功率和線(xiàn)路精度。鍍錫的作用就是將焊盤(pán)、線(xiàn)路部分以及雙面板屮的金屬化過(guò)孔鍍上錫，以達到在堿性腐蝕液中保護線(xiàn)路部分不被腐蝕。

褪錫是將已完成線(xiàn)路蝕刻后的線(xiàn)路抗蝕層(即：經(jīng)鍍錫工藝形成的錫層)去除，露出線(xiàn)路，從而利于后續阻焊等工藝的制作。

覆膜工藝屮的脫膜是將已完成線(xiàn)路蝕刻后的線(xiàn)路抗蝕層(即：經(jīng)曝光而固化的掩孔干膜)去除，露出線(xiàn)路，從而利于后續的阻焊制作。

1.鍍錫

錫是一種銀白色的金屬，具有抗腐蝕、無(wú)毒、易釬焊等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應用于工業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域?；阱a良好的釬焊性及抗腐蝕性，鍍錫在印制電鍍板(PCB)和超大規集成電路芯片中也具有極大的應用價(jià)值。鍍錫按照發(fā)展歷程可分為熱浸錫、電鍍錫和化學(xué)鍍錫三大 類(lèi)。熱浸錫是利用金屬基體與鍍層金屬之間相互滲透、化學(xué)反應、擴散等方式形成冶金結合的合金鍍層，采用氣刀(氮氣)來(lái)控制鍍層厚度，該工藝操作簡(jiǎn)單、鍍層厚。隨著(zhù)電子器材微型化和精密化，熱浸錫工藝所帶來(lái)的鍍層厚度不均、微孔堵塞問(wèn)題以及能源問(wèn)題，使其已經(jīng)不能滿(mǎn)足電子產(chǎn)品的需要。電鍍是在一定的電解液(主要成分是硫酸亞錫，硫酸和添加劑)中，外加直流電源在基體表面上沉積一層與基體結合牢固的光滑平整鍍層。電鍍錫的優(yōu)點(diǎn)是：工藝流程簡(jiǎn)單、鍍液配方簡(jiǎn)單，循環(huán)使用率l，易維護，適用于大規模生產(chǎn)?；瘜W(xué)鍍是在鍍液屮，金屬離子在還原劑的作用下于基體活性表面上沉積的過(guò)程。一般分為置換法和還原法兩種?；瘜W(xué)鍍的優(yōu)點(diǎn)是鍍液分散能力和覆蓋能力好，鍍層厚度均勻，不需要外加電源。

本工藝采用電鍍的鍍錫方法。使用設備如圖1所示。

圖1 鍍錫機

將顯影完畢的板材的一個(gè)邊緣用刀片將表曲的線(xiàn)路油繼刮除，漏出導電的銅血。然后用電鍍夾具將板材夾好，掛在電鍍搖擺框上(陰極)并擰緊。打開(kāi)電源，調整好電鍍電流開(kāi)始電鍍(最佳電鍍電流為1.5 A ~2 A/dm2,最佳電鍍時(shí)間為20分鐘)。鍍錫前后效果如圖2所示。在線(xiàn)路表面會(huì )有少量的氣泡產(chǎn)生，屬于正常情況。如果氣泡非常大，則表示電鍍電流過(guò)大，應及時(shí)調整。電流凋整應遵循從小到大原則進(jìn)行調節。剛開(kāi)始電鍍，應將電流調節得比較小，待電鍍到總時(shí)間三分之一后，再將電流調節到標準電流大小。電鍍完畢后，及時(shí)用水沖洗十凈。 在線(xiàn)路表面和孔內壁應有一層雪亮的錫。

PCB電鍍錫故障排除：鍍層出現粗糙原因較多，如明膠含量不足、主鹽濃度過(guò)高、陰極電流密度過(guò)高和溶液中固體雜質(zhì)過(guò)多等。但另—種可能原因常被大家所忽視，即四價(jià)錫的影響。四價(jià)錫濃度過(guò)高時(shí)會(huì )隨著(zhù)二價(jià)錫離子一起沉積到鍍層之中去，結果除會(huì )影響鍍層的可焊性之外，還會(huì )使鍍層結晶粗糙、疏松等癥狀。這一故障現象可通過(guò)活性炭吸附處理后進(jìn)行過(guò)濾，并重新調整其他成分予以解決。

圖2 鍍錫前后對比

2、褪錫

脫膜工藝中的褪錫是將已完成線(xiàn)路蝕刻后的線(xiàn)路抗蝕層(即：經(jīng)鍍錫工藝形成的錫層)去除，露出線(xiàn)路，從而利于后續阻焊等工藝的制作。

退錫水，又稱(chēng)為剝錫液，是印制線(xiàn)路板生產(chǎn)中使用的主要化學(xué)材料之一，用于錫鍍層、 錫鉛合金鍍層以及錫焊接點(diǎn)的退除，適用于電子元件(IC)，線(xiàn)路板(PCB)制造過(guò)程中銅表面的錫/鉛錫合金層的退除，可用浸泡或機械噴淋方法進(jìn)行操作。適用于銅表面的錫/鉛錫合金層的退除。對銅(Cu)基體及鎳(Ni)基體都無(wú)損傷，并且能去除銅銹跡，使銅基體光亮如新，對基層樹(shù)脂與塑膠與油墨字等均無(wú)腐蝕。

產(chǎn)品退錫量大，退錫速度很快，使用持久有效。

退錫水根據主要成分的不同可分為三種類(lèi)型：

(1)氟化物型，由氫氟酸、氟鹽(氟化氫銨)、過(guò)氧化物等組成，由于其環(huán)境指標(氟化物揮發(fā)性強、污染極重)及技術(shù)經(jīng)濟指標均較差，已成為淘汰劑型，現在在國內外均用得較少;

(2)硝酸迤退錫水，由硝酸、硝酸鐵、緩蝕劑、表面活性劑、氮氧化物抑制劑、絡(luò )合劑等組成，硝酸濃度一般為20%~25%,具有高速剝錫、高效持久、不傷底銅、銅面光亮無(wú)灰白色等特點(diǎn);

(3)硝酸一院基磺酸型，該劑型的組成與硝酸型退錫劑類(lèi)似，差別僅在于硝酸濃度較低，一般≤15%，減少了對設備和環(huán)境的危害，但有機磺酸的加入使其成本略為提{。硝酸型及硝酸一烷基磺酸型退錫劑的技術(shù)性能相近，是當今PCB生產(chǎn)的主導劑型，90%以上的PCB企 業(yè)尤其是中大型企業(yè)在使用后兩種退錫劑。

使用方法：原液使用。將錫工件浸泡在退錫中，施加一定的機械性工作效果更佳，以退盡錫為止，錫層退除后用水沖洗十凈即可。當退錫水中錫泥過(guò)多時(shí)可以沉淀過(guò)濾回收錫，退錫液可以多次重復使用。退錫后處理：退錫后銅基體表面會(huì )有一層灰白色的膜，要用除膜劑清除，除膜劑配制方法如下：1公斤水加入100~200克A和100~200克B,攪拌后使用。本劑只用于除膜，除去膜層后銅基休露出。取出工件用水沖洗干凈。

注意事項：產(chǎn)品不得添加其他化學(xué)物質(zhì)，原液使用。產(chǎn)品有腐蝕性，注意輕拿輕放，防止飛濺。貯存于干燥陰涼處。

3.脫膜

覆膜工藝中的脫膜是將已完成線(xiàn)路蝕刻后的線(xiàn)路抗蝕層(即：經(jīng)曝光而固化的掩孔干膜)去除，露出線(xiàn)路，從而利于后續的阻焊制作。脫模劑的主要成分是氫氧化鈉。自動(dòng)噴淋脫膜機是快速制板設備系列的一款自動(dòng)嗩淋脫膜設備，主要應用于線(xiàn)路板脫膜工藝制板，是實(shí)現高精度，快速制板的設備。設備配有液體加熱裝置、液體過(guò)熱保護裝置、自動(dòng)液位檢測與報警裝置、具有雙重保護的自動(dòng)溫控裝置、自動(dòng)開(kāi)蓋檢測與報警裝置、液體循環(huán)高壓噴淋裝置、脫膜工藝自動(dòng)計時(shí)與自動(dòng)關(guān)閉裝置、雙層保護蓋裝置等，如閣3所示。

圖3 自動(dòng)噴淋脫模機