防焊掉桥原因分析与改善.doc

防焊掉桥原因分析与改善1.前盲SMD埠盘之间的阻焊油墨称为阻焊桥.其作用蹇防止在焊接时产生桥接.造成短路⑴•而阻焊 掉桥在各线路板公司时有发生，极大地影响了产品质段和生产效率向筋肴PCB行业的迅猛发展・ 客户的要求也越來越ift.也有必蜜提高对阻焊桥的加工能力，以满足客户的娶求•对一 0・lmm（4mil） 阻焊掉桥位置表面和切片观察（圏1人 考察其厚度.形状等，分折可能导致掉桥的原因・从第三张 图片可以看出.未掉桥的部分阻焊桥側蚀严贡，底部与皐材的接触的宽度大大減卩•约九上宽的一 半.阻焊侧蚀严磴可能足适成梓桥的主要原因〔叭 但是什么因素导致阻焊侧蚀与掉桥，它们彩响人 小如何？做实验求证.图1阻坪丼桥切片分析2. 实验1. 彩察5mDHl焊桥在显膨后侧蚀悄况「在阻焊桥位實取切片.用】00倍金相显微镜观测阻焊桥的宽 度.定义：Undercut-（a b）/c.其中8为上克；b为下宽；c为阻焊环度.基体困2阻焊桥侧蚀计算示意图2. 试验设计不同的宽度（最小2mil）的阻焊桥来检验各实验条件下阻焊掉桥悄况・以显影后每种桥 宽的阻焊桥完成的情况作为判断标准.即掉桥数与总设计桥敌的百分比3. 试验流程：覆铜板-SMD线路制作〜磨板〜丝印f预烘f曝光f显影〜檢测•4. 文中未涉及到的试验条件均为工艺中最佳值。

3・结果与分析3.1腮光能量对阴埠侧蚀与掉桥的影响3.1.1阻焊孕度25um阻焊厚度约为25um时.在不同曙光能fit下.阻焊桥的上宽均小于下宽（曝光能最11级的切片 见图？右）.所得的undercut值为负值.即基木上不存在侧蚀现瑕：随看嗥光能运的增加.阻焊桥的 上宽和下宽均有所增大，但下宽变化更大该厚度下各宽度的阻焊桥在曝光能S8-15级时均无掉桥 发生.S3不同曝光能篁下阻烬桥的创蚀大小（左）爪阻焊桥形状（右）11.2阻痒厚度50um阻焊厚度约为50um时（图4）.阻烬桥的上宽人于下宽.所得的undercut为正值，即存在轻徼 側蚀O:随右曝光能星的增加.阻焊桥的丄宽和F宽均有所増人，但下宽增人更多所以侧蚀值减 小该浮度下各宽度的阻炸桥在纓光10-15级时均无掉桥发生.在曝光级数为8级只有2mil阻 焊桥存在少量掉桥V22EsMfE730.1100a 4不同曝光能生下ei焊桥的侧住大小（左）及阻焊桥形状（右）3.1.3阻焊谆度80um阳焊厚度约为80um时.阻焊桥下畫比卜宽严蛍僞小.测蚀严更（undercut值在0 4-14 t间）. 尤其是曝光级数比较低时；随者曝光能虽增加，桥宽也在增大，而undercut减小。

该厚度下各宽度 的阻焊桥在遅光能18-13级时，存在不同程度掉桥，具体见表I.S 5不同曝光能量下El焊桥的侧蚀大小（左）及阻坪桥形状（右）表1不同曝光能童下阻焊猝桥楕况曙光级數倒蚀值掉桥百分比（掉桥个数/桥总数）2mil3mil4mil5mil以上81.39100%100%95%85%101.30100%95%70%5%11厂 0.9495%20%0%0%120.9960%10%0%0%130.5510%0%0%0%150.470%0%0%0%注：曝光级数8时5inil扌*桥85%, 6mi］掉桥15%, 7mil以上无掉桥：级数10时，5mil扌*桥 5%. 6mii以上无掉桥•3.1.4原因分析三组试验总的结果是，在同一曝光级数下，随着阻焊厚度的增加，阳焊桥的側蚀值增大，掉桥 也开始出现，阻焊桥制作能力下降.众所周知，光照射到物体上时.一部分发生&射.一部分透射，•-部分被物体吸收液态憋光 阻悍油墨在受到紫外光照射时，吸收的紫外光-部分使感光树脂发生光化学反应，另一部分转换成 热等形式的能罐而紫外光透射过油眾时，由于其对光的吸收作用必然使光的强度减弱-文献⑴描 岀.油展能吸收紫外光引屈光化学反应，透射光的强度随光程长（光透过深度）呈指数下降，因此 紫外光到达池墨底层的能嚴呈指数减弱的•所以当油趕达到一定厚度时，底层的树脂由于接收到紫 外光能绘弱.处干未完全光聚合状态.显影时则出现侧蚀.这定阻焊发生甸蚀的最根本原因•结合 前面试验可以礎定：厚度为25um时.油墨底层的光聚合完全.不发生侧蚀：厚度为50um时.底层 油星光固化效果未完全，有轻微侧蚀；厚度增加到80um时，底层油墨光固化差.而侧蚀严車。

当底层油蚤未完全光聚合时.増犬曙光能童就增加了底层油艇的光聚合作用，所以能够减少側 蚀・但是增加曝光能昆.可以使侧蚀减小.却难以消除.因为油显在耶光时由光引发剂产生自由基, 引起不饱和丙烯梭环氧树脂聚合，发生的是一个自由基链反应，自由苯传递的方向是各个方向的. 可以向F也可以向为侧发生反应，如果想使底层的油星光聚合完全必然也会造成阻焊桥两侧的油墨 聚合部分.因此仍然存在侧蚀而11实际生产板中曙光能量不能无限制的增大•在生产板中阻焊桥位置阻焊厚度受到铜厚和SMD焊盘Z间的距离彩响°在一定范團内.啊越厚 则阻焊越厚：SMD间距越小则阻焊越厚「所以不同铜用和SMD焊盘间距的板则用焊厚度不一致， 如果都使用相同的埸光能量曝光，则必然导致显影后阻焊呼度大的板傅蚀比较严枣.桥宽小的阻焊 桥就很容易发生掉桥3.2显影时间对阻焊侧蚀与掉桥的影响 *阻埠厚度为25、50um时.由于底层油黑光固化效果相对较好，显影时间对阻焊桥的侧蚀与掉 桥影响不大实验S1焊厚度为70^75um.显影时间对阻焊桥的侧蚀产生比较大的影响.随看显形时 何的减小，陌焊例蚀减小明显，阴焊掉桥也减少.显影时间为60s.阻焊桥上宽与下宽相差很小（图 6）.显形时间短则油星在显妙过程中与显彫液的作用时间短.由于油墨厚度比较厚•从上而下反应, 底层油黑与显彩茨反应fit更少.所以側蚀小。

图6不同显形时间下狙坪杆蚀情况3.3预烘时间对啊焊桥侧蚀的彩响阻焊厚度为25. 50um时，山于底层汕星光固化效果相对较好，预烘时间对阻焊桥的侧蚀与璋 桥影响也不人试验阳焊岸度为8卜8旬口试验结果是.各条杵卜阻焊桥1••宽均变化不大，主耍是 姐焊桥卜宽在变’随若恢烘时间的延长，阻焊桥下宽增加，因此側蚀也减小，而掉桥也减少•这说 明预烘时间延长可以明就使侧蚀变化达到一个比较小的值，其以闪则是漁烘时间增加后■底层的油 墨长时间受热后.部分树脂发生了热聚合反应•导致在显彩时难以反应，出现了图8中阻焊桥形状°囹7不网诙烘时冋下狙歼价的侧蚀淸况3.4其他因索貝:他丄艺条件如预烘温度、显彩圧力、显影药水浓度、溫度等对阻焊侧蚀沟存在一定的影响 限于篇搐在此不做详述.4・结论1. 阳焊掉桥的根本原因在丁，紫外光在穿透阻焊汕墨时，忧强随右透射的深度而减弱.阻焊用度 超过-定值后，底层的油墨光固化不完全.显形时发生侧蚀而掉桥"2. 增大曝光能負可以减小侧蚀，但不能完金消除侧蚀絨小则阴焊押桥少3. 显彩时间、预烘时间.预烘温度、显影压力、显影药水浓度、温度等均能对阻焊侧蚀产生•定 的影响，但均是减少侧蚀和掉桥的补救拾施•4. 要想做出梢细（小于3mil）的阻焊桥，肖先要考虑阻焊厚度和隰光能瓦 其次是显彫.预拱等 参数.。