印制電路板中如何進行鍍錫、褪錫、脫膜

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

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

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

1.鍍錫

錫是一種銀白色的金屬，具有抗腐蝕、無毒、易釬焊等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的各個領(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(guī)集成電路芯片中也具有極大的應(yīng)用價值。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。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(yīng)、擴散等方式形成冶金結(jié)合的合金鍍層，采用氣刀(氮氣)來控制鍍層厚度，該工藝操作簡單、鍍層厚。隨著電子器材微型化和精密化，熱浸錫工藝所帶來的鍍層厚度不均、微孔堵塞問題以及能源問題，使其已經(jīng)不能滿足電子產(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(jié)合牢固的光滑平整鍍層。電鍍錫的優(yōu)點是：工藝流程簡單、鍍液配方簡單，循環(huán)使用率l，易維護，適用于大規(guī)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程。一般分為置換法和還原法兩種。化學(xué)鍍的優(yōu)點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(shè)備如圖1所示。

圖1 鍍錫機

將顯影完畢的板材的一個邊緣用刀片將表曲的線路油繼刮除，漏出導(dǎo)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。打開電源，調(diào)整好電鍍電流開始電鍍(最佳電鍍電流為1.5 A ~2 A/dm2,最佳電鍍時間為20分鐘)。鍍錫前后效果如圖2所示。在線路表面會有少量的氣泡產(chǎn)生，屬于正常情況。如果氣泡非常大，則表示電鍍電流過大，應(yīng)及時調(diào)整。電流凋整應(yīng)遵循從小到大原則進行調(diào)節(jié)。剛開始電鍍，應(yīng)將電流調(diào)節(jié)得比較小，待電鍍到總時間三分之一后，再將電流調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)電流大小。電鍍完畢后，及時用水沖洗十凈。 在線路表面和孔內(nèi)壁應(yīng)有一層雪亮的錫。

PCB電鍍錫故障排除：鍍層出現(xiàn)粗糙原因較多，如明膠含量不足、主鹽濃度過高、陰極電流密度過高和溶液中固體雜質(zhì)過多等。但另—種可能原因常被大家所忽視，即四價錫的影響。四價錫濃度過高時會隨著二價錫離子一起沉積到鍍層之中去，結(jié)果除會影響鍍層的可焊性之外，還會使鍍層結(jié)晶粗糙、疏松等癥狀。這一故障現(xiàn)象可通過活性炭吸附處理后進行過濾，并重新調(diào)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路蝕刻后的線路抗蝕層(即：經(jīng)鍍錫工藝形成的錫層)去除，露出線路，從而利于后續(xù)阻焊等工藝的制作。

退錫水，又稱為剝錫液，是印制線路板生產(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的退除，適用于電子元件(IC)，線路板(PCB)制造過程中銅表面的錫/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)基體都無損傷，并且能去除銅銹跡，使銅基體光亮如新，對基層樹脂與塑膠與油墨字等均無腐蝕。

產(chǎn)品退錫量大，退錫速度很快，使用持久有效。

退錫水根據(jù)主要成分的不同可分為三種類型：

(1)氟化物型，由氫氟酸、氟鹽(氟化氫銨)、過氧化物等組成，由于其環(huán)境指標(biāo)(氟化物揮發(fā)性強、污染極重)及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)均較差，已成為淘汰劑型，現(xiàn)在在國內(nèi)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、銅面光亮無灰白色等特點;

(3)硝酸一院基磺酸型，該劑型的組成與硝酸型退錫劑類似，差別僅在于硝酸濃度較低，一般≤15%，減少了對設(shè)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(dāng)今PCB生產(chǎn)的主導(dǎo)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(dāng)退錫水中錫泥過多時可以沉淀過濾回收錫，退錫液可以多次重復(fù)使用。退錫后處理：退錫后銅基體表面會有一層灰白色的膜，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路蝕刻后的線路抗蝕層(即：經(jīng)曝光而固化的掩孔干膜)去除，露出線路，從而利于后續(xù)的阻焊制作。脫模劑的主要成分是氫氧化鈉。自動噴淋脫膜機是快速制板設(shè)備系列的一款自動嗩淋脫膜設(shè)備，主要應(yīng)用于線路板脫膜工藝制板，是實現(xiàn)高精度，快速制板的設(shè)備。設(shè)備配有液體加熱裝置、液體過熱保護裝置、自動液位檢測與報警裝置、具有雙重保護的自動溫控裝置、自動開蓋檢測與報警裝置、液體循環(huán)高壓噴淋裝置、脫膜工藝自動計時與自動關(guān)閉裝置、雙層保護蓋裝置等，如閣3所示。

圖3 自動噴淋脫模機