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回流焊工艺

线路板回流焊黑焊盘产生原因及改善方法

发布时间:2021-12-17  新闻来源:

过回流焊炉后的线路板板,表面的元器件,特别是大器件的焊盘位置发黑,而且焊接不良轻轻用力就脱落,焊盘表面好像被烧糊一样,线路板回流焊黑焊盘究竟是什么呢?是怎么产生的?广晟德这里就分享一下线路板回流焊黑焊盘产生原因及改善方法。

回流焊机


线路板回流焊黑焊盘的形成机理是在镀金时,由于Ni原子半径比Au的小,因此在Au原子排列沉积在Ni层上时,其表面晶粒就会呈现粗糙、稀松、多孔的形貌形成众多空隙,而镀液就会透过这些空隙继续和Au层下的Ni原子反应,使Ni原子继续发生氧化,而未溶走的Ni离子就被困在Au层下面,形成氧化镍(NiO)。

当线路板焊盘镍层被过度氧化侵蚀时,就形成黑盘。还有一种情况是在焊接时,薄薄的Au层很快扩散到焊料中,露出已过度氧化、低可焊性的Ni层表面,势必使得Ni与焊料之间难以形成均匀,连续的金属间化合物(IMG),影响焊点界面结合强度,并可能引发沿焊点/镀层结合开裂,严重的可导致表面润湿不良或镍面发黑,俗称“黑镍”。

PCB回流焊黑焊盘


线路板回流焊后黑焊盘可以从以下方面进行改善:

1. 减少镍槽的寿命,生产中严格把关,控制P的含量在7%左右。镍槽使用寿命长了之后其中的P含量会增加,从而会加快镍的氧化速度;

2. 镍层厚度至少为4μm,这样可以使得镍层相对平坦;金层厚度不要超过0.1μm,过多的金只会使焊点脆化;

3. 焊前烘烤板对焊接质量不会起太大促进作用。黑焊盘在焊接之前就已经产生,烘烤过度反而会使镀层恶化;

4. 浸金溶液中加入还原剂,得到半置换半还原的复合金层,但成本会提高2.5倍。
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