PCB焊接后板面發(fā)白是波峰焊與手工焊接中常見的缺陷。金百澤客戶反饋PCB焊接后，使用洗板水清洗板面發(fā)現(xiàn)有發(fā)白現(xiàn)象，客戶懷疑系PCB問題導(dǎo)致，不良圖片如下：
　

　　（清洗后板面出現(xiàn)泛白圖片）
　　有關(guān)焊接的各種允收標(biāo)準(zhǔn)，以IPC-A-610“電子組裝件可接受條件”為權(quán)威性的國際規(guī)范，其中第10.4 對(duì)清潔度有明確要求：
　

　　從質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與改善原則來看，發(fā)生制程警訊時(shí)，客戶方必須見到改善措施與執(zhí)行方案后，才能考慮對(duì)現(xiàn)品的允收。故此類問題雖未影響到功能，但往往也成為雙方爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，本文即對(duì)此問題進(jìn)行探討和改善。
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　　原因分析
　　2.1 事故調(diào)查
　　PCBA貼片為手工有鉛焊接，烙鐵溫度為270-310℃，焊接后有助焊劑殘留在板面，手工用洗板水進(jìn)行助焊劑擦洗，板面自然干燥后發(fā)現(xiàn)有泛白痕跡。
　　2.2 影響因素
　　從整個(gè)焊接流程看，造成PCBA焊接后發(fā)白的可能因素如下：
　　A、PCB問題--焊接前阻焊表面已受損或受到其它破壞導(dǎo)致顏色變異；B、助焊劑與PCB阻焊油墨不匹配，對(duì)油墨有攻擊或腐蝕；C、洗板水與助焊劑不匹配，無法有效清除助焊劑或與助焊劑產(chǎn)生反應(yīng)生成其它污染物；D、清洗方式不對(duì)--手工擦洗不能將助焊劑完全清洗干凈。
　　2.3 模擬試驗(yàn)
　　<1> 取庫存品分析，發(fā)現(xiàn)部分PCB板有菲林印（如下圖片），菲林印產(chǎn)生主要在阻焊工序制作時(shí)，因客戶對(duì)油墨厚度有特殊要求（≥18um），在絲印工序無法性完成，需采用二次加印方式。由于油墨較厚，預(yù)固化程度不好掌控，阻焊曝光時(shí)易產(chǎn)生菲林印。
　

　

　　有菲林印PCB圖片
　　為了驗(yàn)證是否因菲林印導(dǎo)致板面發(fā)白，特做試板進(jìn)行驗(yàn)證。挑選有菲林印和沒有菲林印的PCB板各2PCS，采用同樣的方法進(jìn)行焊接并清洗板面。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有菲林印PCB與無菲林印PCB均有出現(xiàn)板面發(fā)白現(xiàn)象，故此類發(fā)白與阻焊菲林印無直接關(guān)系。
　　<2> 驗(yàn)證不同阻焊油墨與助焊劑對(duì)發(fā)白的影響
　　特取不同油墨品牌的PCB各2PCS進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，數(shù)據(jù)如下：
　　技術(shù)分享：PCB焊接后板面發(fā)白改善探討
　　從測(cè)試數(shù)據(jù)看，兩種油墨均有出現(xiàn)發(fā)白，但從油墨外觀看，未發(fā)現(xiàn)有腐蝕之跡象，疑為與助焊劑關(guān)聯(lián)更大。為此特咨詢業(yè)界同類供應(yīng)商，收集信息如下：
　　助焊劑大多含有鹵素（F、CL、Br、I），如焊接后有鹵素離子殘留在板面，這些鹵素殘留物本身不是白色的，但當(dāng)在空氣中停留過久或遇水、遇潮后則易生成強(qiáng)酸類物質(zhì)，這些強(qiáng)酸開始和焊點(diǎn)表面的氧化層起反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)結(jié)果生成了酸鹽，當(dāng)自然干燥后就會(huì)形成白色殘留物。
　

　　從上述反應(yīng)原理看，如板面有助焊劑殘留，是有可能出現(xiàn)類似發(fā)白現(xiàn)象的。
　　<3> 清洗方式對(duì)板面發(fā)白的影響
　　手工焊接后，如采用常規(guī)方式進(jìn)行手工擦洗，則板面是很難完全擦洗到位的，即很難達(dá)到板面無殘留這個(gè)要求；如一旦有助焊劑殘留，則可能留下品質(zhì)隱患。為此，特采用超聲波協(xié)助清洗，效果如下圖所示：
　　

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　　經(jīng)超聲波清洗后，阻焊表面色澤均勻，未發(fā)現(xiàn)白色殘留物，可以滿足客戶品質(zhì)要求。
　　2.4 分析小結(jié)
　　從整個(gè)分析數(shù)據(jù)看，結(jié)果如下：
　　<1> PCB焊接后出現(xiàn)板面發(fā)白，與阻焊菲林印無關(guān)，與油墨性能關(guān)聯(lián)不大，排除PCB因素；<2> 從助焊劑本身性能分析，如含有鹵素成分，則有產(chǎn)生白色殘留物之隱患；<3> 對(duì)比清潔方式，手工擦洗無法將助焊劑完全清除干凈，采用超聲波清洗可以滿足清潔要求，避免焊接后出現(xiàn)板面發(fā)白現(xiàn)象。
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　　結(jié) 論
　　通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，PCB焊接后發(fā)白，主要是焊接后板面殘留助焊劑，手工方式難以清洗干凈，導(dǎo)致板面有泛白痕跡，此類異常可通過超聲波協(xié)助清洗加以解決（或改用無鹵助焊劑），以避免出現(xiàn)類似外觀不良。
　　關(guān)于云創(chuàng)硬見
　　云創(chuàng)硬見是國內(nèi)特色的電子工程師社區(qū)，融合了行業(yè)資訊、社群互動(dòng)、培訓(xùn)學(xué)習(xí)、活動(dòng)交流、設(shè)計(jì)與制造分包等服務(wù)，以開放式硬件創(chuàng)新技術(shù)交流和培訓(xùn)服務(wù)為，連接了超過30萬工程師和產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，聚焦電子行業(yè)的科技創(chuàng)新，聚合值得關(guān)注的產(chǎn)業(yè)鏈資源， 致力于為百萬工程師和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型企業(yè)打造一站式公共設(shè)計(jì)與制造服務(wù)平臺(tái)。