CN113008888A - 一种用于fpc电镀纯锡回流焊的预检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，包括：在电镀锡制程后，采样作为预镀锡试验板；将预镀锡试验板置于预加热至235℃~270℃的加热平台上；使预镀锡试验板与加热平台接触2~30秒；取出预镀锡试验板，并使预镀锡试验板于室温中静置预设冷却时间；将冷却后的预镀锡试验板置于光学显微镜下观察；若预镀锡试验板未发生缩锡，则将所有预镀锡线路板投入后续工艺制程。以上方法可以用于电镀锡制程之后，以便及时判断电镀锡质量；也可以用于SMT回流焊前或者SMT IQA检验，减少因缩锡问题造成的叠加成本报废损耗。
Description
技术领域
本发明涉及线路板制造技术领域，具体涉及一种用于FPC电镀纯锡回 流焊的预检测方法。
背景技术
信息产业在上世纪90年代中后期就进入快速发展的高铁轨道，同时也 带动了我国PCB软硬板制造业的迅速发展，PCB和FPC已经成为信息系统 的主要产品。锡及其合金镀层不仅提高了线路的可焊性和耐氧化性，而且 成本低，工艺制程稳定，使其在PCB和FPC制造业中广泛应用于焊接镀层。
锡可以采用热浸镀、电镀和化学镀等方法沉积在基体金属上，电镀方 法是3种方法中应用最广泛的。在基材为纯铜上电镀锡，铜锡易相互扩散 生成金属间化合物，为满足回流焊工艺，要求电镀锡或锡合金厚度较厚， 一般不小于10um；如果为预镀锡，厚度则需要更高，要在15um以上。其 中，预镀锡在回流焊炉中，经过镀锡层加热、熔化、完全熔融和冷却再结 晶等过程。如无异常，再结晶后，金属锡或合金仍然完全均匀地覆盖在基 材表面上；但有时，再结晶后，金属锡或合金会聚集在某处，不能实现完 全均匀覆盖在基材表面，这种现象在PCB行业中被称为缩锡。
缩锡严重影响柔板质量，并且缩锡现象在回流焊制程后才被发现，导 致柔板和其他元件一起报废，报废成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种用于FPC电镀纯锡回流焊的预检 测方法，以检测电镀纯锡焊盘在回流焊过程中的锡润湿能力，从而解决缩 锡导致的柔板和其他元件一起报废，报废成本高的问题。
本发明实施例提供了一种用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，包 括：
在电镀锡制程后，采样作为预镀锡试验板；
将预镀锡试验板置于预加热至235℃～270℃的加热平台上；
使预镀锡试验板与加热平台接触2～30秒；
取出预镀锡试验板，并使预镀锡试验板于室温中静置预设冷却时间；
将冷却后的预镀锡试验板置于光学显微镜下观察；
若预镀锡试验板未发生缩锡，则将所有预镀锡线路板投入后续工艺制 程。
可选地，若预镀锡试验板发生缩锡，则将所有预镀锡线路板上的镀锡 层退除，第二次电镀锡并采样预检测。
可选地，预镀锡试验板为压延铜柔性线路板、电解铜柔性线路板、FR4、 PCB和铜合金板中的任意一种。
可选地，在使预镀锡试验板与加热平台接触2～30秒的过程中，用夹具 按压预镀锡试验板的周围，使预镀锡试验板的镀锡部分贴合加热平台。
可选地，采样作为预镀锡试验板，包括：从预镀锡线路板上切割出长 不小于2mm宽不小于2mm的样本。
可选地，预设冷却时间为5～20秒。
可选地，电镀锡制程如下：在线路板上贴防镀保护膜；对线路板除油； 对线路板进行第一次水洗；对线路板进行微蚀；对线路板进行第二次水洗； 对线路板进行电镀锡；对线路板进行第三次水洗；对线路板进行第一次烘 干；撕去线路板上的防镀保护膜；对线路板进行第四次水洗；对线路板进 行第二次烘干。
本发明实施例提供了一种用于FPC电镀锡回流焊的预检测方法，使用 加热平台，将测试样品在235℃～270℃的环境中加热10～15秒，可以简便快 速的检测电镀锡产品的回流焊缩锡问题，避免大批量线路板投入回流焊制 程后，锡和铜发生扩散，导致线路板报废。本实施例提供的检测方法可以 用于电镀锡制程之后，以便及时判断电镀锡质量；也可以用于SMT回流焊 前或者SMT IQA检验，减少因缩锡问题造成的叠加成本报废损耗。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性 的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了一种用于FPC电镀锡回流焊的方法的流程图；
图2示出了一种HELLER回流焊机的工作温度曲线；
图3示出了压延铜试验板样本A1采用回流焊工艺的试验图；
图4示出了压延铜试验板样本A2采用回流焊工艺的的试验图；
图5示出了电镀锡试验板样本B1采用回流焊工艺的的试验图；
图6示出了电镀锡试验板样本B2采用回流焊工艺的的试验图；
图7示出了电镀锡试验板样本C和样本D的检测结果对比图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本 发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所 获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供了一种用于FPC电镀锡回流焊的方法，如图1所示， 包括：
本发明实施例提供了一种用于FPC电镀锡回流焊的预检测方法，包括：
步骤S1，在电镀锡制程后，采样作为预镀锡试验板。
在本实施例中，电镀锡制程如下：在线路板上贴防镀保护膜；对线路 板除油；对线路板进行第一次水洗；对线路板进行微蚀；对线路板进行第 二次水洗；对线路板进行电镀锡；对线路板进行第三次水洗；对线路板进 行第一次烘干；撕去线路板上的防镀保护膜；对线路板进行第四次水洗； 对线路板进行第二次烘干。
预镀锡试验板为压延铜柔性线路板、电解铜柔性线路板、FR4、PCB 和铜合金板中的任意一种。预镀锡试验板为从预镀锡线路板上切割出长不 小于2mm宽不小于2mm的样本。具体地，根据焊盘大小，切割样本的尺 寸为长(5±3)mm宽(5±3)mm的切片。
步骤S2，将预镀锡试验板置于预加热至235℃～270℃的加热平台中。
在本实施例中，加热平台采用QUICK872+236加热平台。
步骤S3，使预镀锡试验板与加热平台接触2～30秒。
在本实施例中，用夹具按压预镀锡试验板的周围，夹具优选镊子或平 头钳子，使预镀锡试验板的镀锡部分贴合加热平台，使预镀锡试验的电镀 锡部分与加热平台紧密接触，以确保电镀锡部分温度达到预期。
步骤S4，取出预镀锡试验板，并使预镀锡试验板于室温中静置预设冷 却时间。
在本实施例中，由于样本较小，不需要进行特别冷却降温的操作，在 室温约为20℃的环境中，让预镀锡试验板静置5～20S，即可实现自然冷却， 可以直接进行观察。
步骤S5，将冷却后的预镀锡试验板置于光学显微镜下观察。
在本实施例中，使用20倍显微镜拍照，观察预镀锡试验板的情况。
步骤S6，若预镀锡试验板未发生缩锡，则将所有预镀锡线路板投入后 续工艺制程。
在本实施例中，通过20倍光学显微镜观察到样本未出现缩锡情况，则 说明本批次的预镀锡线路板是合格的，可以直接投入后续工艺制程，确保 后续制程产品良率。
本发明实施例提供了一种用于FPC电镀锡回流焊的预检测方法，使用 加热平台，将测试样品在235℃～270℃的环境中加热10～15秒，可以简便快 速的检测电镀锡产品的回流焊缩锡问题，避免大批量线路板投入回流焊制 程后，锡和铜发生扩散，导致线路板报废。本实施例提供的检测方法可以 用于电镀锡制程之后，以便及时判断电镀锡质量；也可以用于SMT回流焊 前或者SMT IQA检验，减少因缩锡问题造成的叠加成本报废损耗。
作为可选的实施方式，步骤S7，若预镀锡试验板发生缩锡，则将所有 预镀锡线路板上的镀锡层退除，第二次电镀锡并采样预检测。
在本实施例中，第二次电镀锡重复步骤S1中的电镀锡制程，并重复步 骤S2～S6。
在具体实施例中，若第二次电镀锡后，预检测结果仍为出现缩锡情况， 则再次将所有预镀锡线路板上的镀锡层退除，在铜层上真空溅射或化学镀 镍，形成0.5～2微米的镍层，酸洗后在镍层上电镀锡。
在本实施例中，通过在铜层和电镀锡层之间设置一层镍，由于镍锡金 属特性，不容易出现锡须或缩锡情况，从而改善铜锡之间的扩散现象，减 小缩锡发生的概率，提高了预检测通过率，从而提高产品良率，降低了报 废量。
实施例2
在本实施例中，以电镀纯锡的线路板为例，用压延铜试验板样本A1、 A2，电镀锡试验板样本B1、B2作为对照组，采用回流焊制程，观察实际 生产中压延铜试验板样本A1、A2和电镀锡试验板样本B1、B2的缩锡情况。 电镀锡试验板样本C和样本D采用本实施例提供的检测方法进行缩锡问题 检测。
其中，压延铜试验板样本A1、电镀锡试验板样本B1与电镀锡试验板 样本C采用的电镀锡药水成分一致；压延铜试验板样本A2、电镀锡试验板 样本B2与电镀锡试验板样本D采用的电镀锡药水成分一致。
回流焊机的温度曲线如图2所示，分别对压延铜试验板样本A1、A2， 电镀锡试验板样本B1、B2进行回流焊制程，结果如图3～图6所示，可以 看出，压延铜铜试验板A1样品和电镀锡试验板B1样品，在回流焊制程后， 锡仍均匀覆盖在铜基材上，没有缩锡问题；而压延铜试验板A2样品和电镀 锡试验板B2样品，在回流焊制程后，锡在铜基材没有均匀覆盖，有缩锡问 题。
将加热平台设置不同温度，其中温度参数如表1所示。将测试样品C 和D分别放在表1所示温度下的加热平台上，用镊子按压样品周围，使测 试样品电镀锡部分贴合加热平台，受热均匀，并保持10～15秒后取下测试 样品，待冷却后使用20倍显微镜拍照。其中000表示为未放置在加热平台 上测试的样品。
表1加热平台设置的温度参数
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 温度设置，℃ | 000* | 225 | 230 | 235 | 240 | 245 | 250 | 255 | 260 | 265 |
测试结果如图7所示，电镀锡试验板C样品在不同温度下与未测试样 品一样，锡层均匀覆盖在铜基材表面上；而电镀锡试验板D样品在 245～255℃的加热平台检测后，勉强看出表面的不均匀现象，但不能体现回 流焊制程后缩锡问题的结果。当加热平台温度上到260℃以上，可以看到明 显的缩锡现象，这与回流焊制程后的结果一致。说明设置加热平台温度为 260℃以上，可以模拟回流焊制程，用以检测缩锡问题。因考虑高温更易有 颜色变化问题，加热平台测试选用260℃～265℃作为模拟回流焊测试的最佳 标准温度。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不 脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变 型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (7)
1.一种用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，其特征在于，包括：
在电镀锡制程后，采样作为预镀锡试验板；
将所述预镀锡试验板置于预加热至235℃～270℃的加热平台中；
使所述预镀锡试验板与所述加热平台接触2～30秒；
取出所述预镀锡试验板，并使所述预镀锡试验板于室温中静置预设冷却时间；
将冷却后的所述预镀锡试验板置于光学显微镜下观察；
若所述预镀锡试验板未发生缩锡，则将所有预镀锡线路板投入后续工艺制程。
2.根据权利要求1所述的用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，其特征在于，若所述预镀锡试验板发生缩锡，则将所有所述预镀锡线路板上的镀锡层退除，第二次电镀锡并采样预检测。
3.根据权利要求1所述的用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，其特征在于，所述预镀锡试验板为压延铜柔性线路板、电解铜柔性线路板、FR4、PCB和铜合金板中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，其特征在于，在使所述预镀锡试验板与所述加热平台接触2～30秒的过程中，用夹具按压所述预镀锡试验板的周围，使所述预镀锡试验板的镀锡部分贴合所述加热平台。
5.根据权利要求1所述的用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，其特征在于，采样作为预镀锡试验板，包括：从所述预镀锡线路板上切割出长不小于2mm宽不小于2mm的样本。
6.根据权利要求5所述的用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，其特征在于，所述预设冷却时间为5～20秒。
7.根据权利要求1所述的用于FPC电镀纯锡回流焊的预检测方法，其特征在于，所述电镀锡制程如下：在线路板上贴防镀保护膜；对所述线路板除油；对所述线路板进行第一次水洗；对所述线路板进行微蚀；对所述线路板进行第二次水洗；对所述线路板进行电镀锡；对所述线路板进行第三次水洗；对所述线路板进行第一次烘干；撕去所述线路板上的所述防镀保护膜；对所述线路板进行第四次水洗；对所述线路板进行第二次烘干。
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