防焊印刷前的表面处理

          一、引言

        目前印刷电路板工业中，有较多的规范对防焊印刷加以规范，从之前的IPC-SM-840C（1996.1之C版及2000.6）之Amendment1)，但防焊前的处理也有所要求，众多的下游客户开始重新规范铜箔的厚度，从没有规定演变到现在的1.1mil以上，此间就需要对防焊前处理的作业更为严格，当然与线路宽度（从0.3mm到BGA的1mil以下）越来越细出有很大的关系，请看如下的切片，就不难明白其中的要求：

         图1,2：所描述的是防焊前表面处理后，线路出现一边变薄，厚度不均匀的现象，造成阻抗增加，对于板面讯号的脉冲方波产生极为不利且非常不稳定，特别在当今世面上的产品中，高电流的电气产品不断增加，因此一些下游客户开始关注铜箔的厚度，必要时还须实行耐高电压的测试；

         图3：表现出的问题是防焊时在转角处易产生产气泡，深究其中原因：首先是因为表面处理时，线路转角处的水份未能及时干燥，再就是印刷的速度与油墨的关系。如果线路侧面的转角处产生气泡，在进行高温焊接时，会有防焊层剥离，这就是为何一些印刷电路板在高温的波峰焊接时，线路边缘易有防焊层脱落的缘故。

         因此，防焊前的处理对线路及防焊印刷有相当大的影响。

         二、线路与防焊的作用

        要了解防焊前的处理对印刷电路板的影响，先从这里开始认识它们之间的关系，构成电路板的主要有两大部份：

        第一，线路：这是电路板中用于传输讯号的部份，在不同电路板中，线路所用的材料不尽相同，其中有：铜，银，金，镍，碳墨等。应用最广泛的主要是铜。发展中，出现有铜贯孔，二次铜，银贯孔，化学镍金，碳墨贯孔，等等。

        第二，防焊：主要用于保护线路。一些文章中称为绿漆，为何在此强调称为防焊印刷，而非绿漆？在市面上大家看到的较大部份的防焊都是绿色的，但自2003年SONY的SS-00259规范及欧洲的WEEE、ROHS在全球范围内发行时，对有害物质的要求进一步提高，特别对PBB、PBDE、相关卤素规定，引起众多商家的重视，开始使用环保油墨，继而出现了蓝色的防焊油墨。

       线路为了在表面覆盖上密着度较高的防焊层，必须将表面粗糙化，处理后的同时也要及时将线路表面干燥，防止氧化从而导致防焊层在干燥后脱落。

         三、表面处理对印刷的影响

        表面处理一般流程为：重刷à轻刷à水洗à表面干燥。

        使用金钢刷或不织布刷对铜箔面研磨，主要参数指标为研磨幅，当幅宽过大时，易产生铜粉，并有少量残留在线路间，防焊印刷后，出现微短路，如果测试机的性能一般，将比较难发现，造成下游客户直接的损失,另外,还将形成如上图1中的现象；当幅宽过小，表面处理不完全，即铜箔面存在杂质，影响防焊层的密着,波峰焊时易造成阻焊剂的脱落。

        表面干燥的温度与速度也有着相当重要的因素, 需要根据排版的尺寸进行设置其参数, 一般而言, 以目视观察无水汽残留于基板表面为判定准则。 若有水珠或水汽残留于板面, 首先, 印刷时油墨无法与基板密着, 易剥离; 其次, 当水粘附于网版或底片上时,造成图案异常(有水纹,油墨扩散等现象)。

        最后, 印刷前处理的问题在业界里出现得较多,但在IPC的验收标准里,对其产生的不良现象定义较少, 所以在此愿与大家一起探讨其对电气性能的影响。

信息来源：印制电路资讯