无铅喷锡电路板pcb上锡不良原因分析

hmqhhl · 发表于 2019-1-22 09:15:25

相信大部分SMT贴片工艺的伙伴在碰到这类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。其实，还有一个不容忽视的原因，就是来自喷锡电路板的喷锡厚度，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，可是喷锡电路板的锡层太薄会造成焊锡不良吗？下面是收集到的一些资料，给大家参考。

《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。

《双面喷锡板单面上锡不良如何处理》
这是一篇整理文，集合各方意见，但是谈到最后大多归咎于喷锡厚度太薄，以致造成焊锡不良。
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及外围零件，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。