淺談PCB

1.手工焊接與返修工具
手工焊接與返修是要求杰出的操作員技術(shù)和良好工具的工藝步驟；一個(gè)經(jīng)驗(yàn)不足的操作員可能會(huì)產(chǎn)生可靠性的惡夢(mèng)。當(dāng)配備足夠的工具和培訓(xùn)時(shí)，操作員應(yīng)該能夠創(chuàng)作可靠的焊接點(diǎn)。表面貼裝手工焊接有時(shí)比通孔(through-hole)焊接更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)楦〉囊_間距和更高的引腳數(shù)。返修工藝中，必須小心，不要將印刷電路板過(guò)熱；否則電鍍通孔和焊盤都容易損傷。本文將回顧接觸焊接與加熱氣體焊接，這兩種最常見的手工焊接。 接觸焊接接觸焊接是在加熱的烙鐵嘴(tip)或環(huán)(collar)直接接觸焊接點(diǎn)時(shí)完成的。烙鐵嘴或環(huán)安裝在焊接工具上。焊接嘴用來(lái)加熱單個(gè)的焊接點(diǎn)，而焊接環(huán)用來(lái)同時(shí)加熱多個(gè)焊接點(diǎn)。對(duì)單嘴焊接工具和焊接嘴，有多種的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。對(duì)烙鐵環(huán)形式的焊接嘴也有多種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。有兩或四面的離散環(huán)，主要用于元件拆除。環(huán)的設(shè)計(jì)主要用于多腳元件，如集成電路((IC)；可是，它們也可用來(lái)拆卸矩形和圓柱形的元件。烙鐵環(huán)對(duì)取下已經(jīng)用膠粘結(jié)的元件非常有用。在焊錫熔化后，烙鐵環(huán)可擰動(dòng)元件，打破膠的連接。四邊元件，如塑料引腳芯片載體(PLCC)，產(chǎn)生一個(gè)問題，因?yàn)槔予F環(huán)很難同時(shí)接觸所有的引腳。如果烙鐵環(huán)不接觸所有引腳，則不會(huì)發(fā)生熱傳導(dǎo)，這意味著一些焊點(diǎn)不熔化。特別是在J型引腳元件上，所有引腳可能不在同一個(gè)參考平面上，這使得烙鐵環(huán)不可能同時(shí)接觸所有的引腳。這種情況可能是災(zāi)難性的，因?yàn)檫€焊接在引腳上的焊盤在操作員取下元件時(shí)將從PCB拉出來(lái)。焊接嘴與環(huán)要求經(jīng)常預(yù)防性的維護(hù)。它們需要清潔，有時(shí)要上錫。可能要求經(jīng)常更換，特別是在使用小烙鐵嘴時(shí)。 接觸焊接系統(tǒng)接觸焊接系統(tǒng)可分類為從低價(jià)格到高價(jià)格，通常限制或控制溫度。選擇取決于應(yīng)用。例如，表面貼裝應(yīng)用通常比通孔應(yīng)用要求更少的熱量。恒溫系統(tǒng)，提供連續(xù)、恒定的輸出，持續(xù)地傳送熱量。對(duì)于表面貼裝應(yīng)用，這些系統(tǒng)應(yīng)該在335~365°C溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。限制溫度系統(tǒng)，具有幫助保持該系統(tǒng)溫度在一個(gè)最佳范圍的溫度限制能力。這些系統(tǒng)不連續(xù)地傳送熱量，這防止過(guò)熱，但加熱恢復(fù)可能慢。這可能引起操作員設(shè)定比所希望更高的溫度，加快焊接。對(duì)表面貼裝應(yīng)用的操作溫度范圍是285~315°C?？刂茰囟认到y(tǒng)， 提供高輸出能力。這些系統(tǒng)，象溫度限制系統(tǒng)一樣，不連續(xù)地傳送熱量。響應(yīng)時(shí)機(jī)和溫度控制比限制溫度系統(tǒng)要優(yōu)越。對(duì)表面貼裝應(yīng)用的操作溫度范圍是285~315°C。這些系統(tǒng)也提供更好的偏差能力，通常是10°C。 與接觸焊接系統(tǒng)有關(guān)的特性包括： 在多數(shù)情況中，接觸焊接是補(bǔ)焊(touch-up)以及元件取下與更換的最容易和成本最低的方法。 用膠附著的元件可容易地用焊接環(huán)取下。 接觸焊接設(shè)備成本相對(duì)低，容易買到。 與接觸焊接系統(tǒng)有關(guān)的問題包括： 沒有限制烙鐵嘴或環(huán)的系統(tǒng)容易溫度沖擊，將烙鐵嘴或環(huán)的溫度提升到所希望的范圍之上。 烙鐵環(huán)必須直接接觸焊接點(diǎn)和引腳，到達(dá)效率。 溫度沖擊可能損傷陶瓷元件，特別是多層電容。 加熱氣體(熱風(fēng))焊接熱風(fēng)焊接通過(guò)用噴嘴把加熱的空氣或惰性氣體，如氮?dú)?，指向焊接點(diǎn)和引腳來(lái)完成。熱風(fēng)設(shè)備選項(xiàng)包括從簡(jiǎn)單的手持式單元加熱單個(gè)位置，到復(fù)雜的自動(dòng)單元設(shè)計(jì)來(lái)加熱多個(gè)位置。手持式系統(tǒng)取下和更換矩形、圓柱形和其它小型元件。自動(dòng)系統(tǒng)取下合更換復(fù)雜元件，諸如密腳和面積排列元件。熱風(fēng)系統(tǒng)避免用接觸焊接系統(tǒng)可能發(fā)生的局部熱應(yīng)力，這使它成為在均勻加熱是關(guān)鍵的應(yīng)用中的首選。熱風(fēng)溫度范圍一般是300~400°C。熔化焊錫所要求的時(shí)間取決于熱風(fēng)量。較大的元件在可取下或更換之前，可能要求超過(guò)60秒的加熱。噴嘴設(shè)計(jì)很重要；噴嘴必須將熱風(fēng)指向焊接點(diǎn)，有時(shí)要避開元件身體。噴嘴可能復(fù)雜和昂貴。充分的預(yù)防維護(hù)是必要的；噴嘴必須定期清潔和適當(dāng)儲(chǔ)存，防止損壞。 熱風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)的特性包括： 熱風(fēng)作為傳熱媒介的低效率，減少由于緩慢的加熱率產(chǎn)生的熱沖擊。這是對(duì)某些元件的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，如陶瓷電容。 使用熱風(fēng)作為傳熱媒介，消除直接烙鐵嘴接觸的必要。 溫度和加熱率是可控制、可重復(fù)和可預(yù)測(cè)的。 熱風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)的問題包括： 熱風(fēng)焊接設(shè)備價(jià)格范圍從中至高。 自動(dòng)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，要求高技術(shù)水平的操作。 助焊劑與焊錫助焊劑可以用小瓶來(lái)滴，可使用密封的或可重復(fù)充滿的助焊劑筆。經(jīng)常，操作員使用太多的助焊劑。我寧愿使用助焊劑筆，因?yàn)樗鼈兿拗剖褂玫闹竸┝?。我也寧愿使用帶助焊劑芯的焊錫，含有助焊劑和焊錫合金。當(dāng)使用帶助焊劑芯的焊錫和液體助焊劑時(shí)，保證助焊劑相互兼容。表面貼裝焊接通常要求較小直徑的錫線，典型的在0.50~0.75mm范圍。通孔焊接通常要求較大直徑的錫線，范圍在1.20~1.50mm。錫膏(solder paste)也可以用注射器來(lái)滴，雖然許多手工焊接方法加熱錫膏太快，造成濺錫和錫球。助焊劑膠，而不是錫膏，對(duì)更換面積排列元件是非常有用的。





2.蝕刻相關(guān)俗語(yǔ)
側(cè)蝕
發(fā)生在抗蝕層圖形下面導(dǎo)線側(cè)壁的蝕刻稱為側(cè)蝕。側(cè)蝕的程度是以側(cè)向蝕刻的寬度來(lái)表示。
側(cè)蝕與蝕刻液種類，組成和所使用的蝕刻工藝及設(shè)備有關(guān)。
蝕刻系數(shù)
導(dǎo)線厚度(不包括鍍層厚度)與側(cè)蝕量的比值稱為蝕刻系數(shù)。
蝕刻系數(shù)＝V／X
用蝕刻系數(shù)的高低來(lái)衡量側(cè)蝕量的大小。蝕刻系數(shù)越高，側(cè)蝕量越少。在印制板的蝕刻操作中，希望有較高的蝕刻系數(shù)，尤其是高密度的精細(xì)導(dǎo)線的印制板更是如此。
鍍層增寬
在圖形電鍍時(shí)，由于電鍍金屬層的厚度超過(guò)電鍍抗蝕層的厚度，而使導(dǎo)線寬度增加，稱為鍍層增寬。
鍍層增寬與電鍍抗蝕層的厚度和電鍍層的總厚度有直接關(guān)系。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量避免產(chǎn)生鍍層增寬。
鍍層突沿
金屬抗蝕鍍層增寬與側(cè)蝕量的總和叫鍍層突沿。如果沒有鍍層增寬，鍍層突沿就等于側(cè)蝕量。
蝕刻速率 蝕刻液在單位時(shí)間內(nèi)溶解金屬的深度(常以μm／min表示)或溶解一定厚度的金屬所需的時(shí)間(min)。
溶銅量
在一定的允許蝕刻速率下，蝕刻液溶解銅的量。常以每升蝕刻液中溶解多少克銅(g/l)來(lái)表示。對(duì)特定的蝕刻液，其溶銅能力是一定的。




3.電鍍鎳金板不上錫原因分析
1. 電鍍前處理 : 酸性除油 , 因最近氣溫較低 , 可能有部分板件或表面阻焊殘膜 / 處理不凈 , 可以調(diào)整除油劑濃度 / 溫度 , 另外微蝕也要注意微蝕深度和板面顏色均勻性 ;
2. 鍍鎳問題 : 鎳缸污染油劑或金屬污染較重 , 建議低電流電解或碳芯過(guò)濾 ;PH 值異常，用稀硫酸或碳酸鎳調(diào)整 ok ；鍍鎳厚度不夠，孔隙率太高，檢查鍍鎳電流密度，用電流卡表檢查導(dǎo)電桿電流與儀表顯示電流一致性，電鎳時(shí)間，必要時(shí)可做金相切片觀察鎳層厚和層間表面狀況；鍍鎳槽添加劑偏低 / 過(guò)高都有可能出現(xiàn)此類狀況，但是添加劑低的可能較大些；此外，氯化鎳的含量對(duì)鎳層可焊性也有點(diǎn)影響，注意調(diào)整至最佳值，過(guò)高應(yīng)力大，過(guò)低度層孔隙率高；
3 .金層假鍍，鎳層水洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或氧化鈍化，注意加強(qiáng)水洗時(shí)間控制，此處多用熱純水；
4 .后處理不良；水洗后應(yīng)及時(shí)烘干，放入通風(fēng)狀況良好的地方，最好不要放在電鍍車間內(nèi)！
5 .其他的還要注意所有化學(xué)處理，清洗水水質(zhì)要求比一般電鍍要求要高些！一般用市水 / 自來(lái)水，循環(huán)再生水 / 井水湖水建議最好不要用，因?yàn)樗杏捕雀?/ 含有其他絡(luò)合有機(jī)物！
最好配合化學(xué)分析檢查！




4.電金跟沉金有什么區(qū)別
1． 電金是通過(guò)電解來(lái)獲得金，而化金是通過(guò)化學(xué)還原反應(yīng)來(lái)獲得金！
2. 簡(jiǎn)單說(shuō),電鍍金象其它電鍍一樣,需要通電,需要整流器.它的工藝有很多種,有含氰化物的,有非氰體系,非氰體系又有檸檬酸型,亞硫酸鹽型等.用在PCB行業(yè)的都是非氰體系. 而化金(化學(xué)鍍金)不需要通電,是通過(guò)溶液內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)把金沉積到板面上.
3.　電金可以做的很厚, 硬度高，只要延長(zhǎng)時(shí)間就行,適合做邦定的板如開關(guān)卡的金手指等.電金藥水廢棄的機(jī)會(huì)比化金小.但電金需要全板導(dǎo)通,而且不適合做特別幼細(xì)的線路.而化金一般很薄(低于0.2微米),金的純度低.工作液用到一定程度只能廢棄. 沉金因焊盤表面平整有利于貼裝也用于無(wú)鉛焊接。