如何避免銅箔剝離
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- 改善與優化策略
- 結論
熱風整平(HASL)是在裸露的銅面上覆蓋一層錫合金,以防止氧化並為後續組裝提供良好的焊接表面。HASL 的基本流程是將 PCB 板短暫浸入高溫液態錫槽,在助焊劑與高溫錫的作用下形成銅錫合金(IMG);接著在導軌上將板子提起,同時以高壓氣體吹除非銅區域多餘的錫,並將焊盤上不平整的焊料整平。
HASL 製程能提供良好的可焊性,然而實際作業時容易發生銅箔剝離:單面板最常出現在電鍍孔,雙面板則常見於環形墊圈狹窄的導通孔焊盤,尤其是長槽孔。造成銅箔剝離的主要原因如下:
1. HASL 錫槽溫度 275–300°C 遠高於板材的玻璃轉移溫度(TG 點),板子在錫槽高溫與高壓氣體噴射下承受強大應力,若缺乏寬大表面焊盤的機械支撐,PTH 孔內的銅箔容易與孔壁分離。
2. HASL 過程中銅與錫結合形成銅錫合金,會腐蝕掉部分銅,降低與基材的附著力。
改善與優化策略
舉個例子,就像攀岩時若雙手都能抓住突出的岩面,且抓握面積越大,攀爬就越輕鬆。
孔壁內的銅面行為類似:當上下兩面都有焊盤(一般建議環形墊圈 ≥0.3 mm)時,附著力更強,銅箔剝離的機率大幅降低。
結論
對於焊盤較小的單面或雙面板,可考慮改為雙面板(焊盤 >0.3 mm)或採用 ENIG 表面處理;鍍金焊盤表面平整,適合 BGA 板。
若因間距不足或其他原因無法改為雙面板,則可考慮使用 ENIG。
若不希望孔壁含銅,可選用非鍍通孔;若需兩面導通,可在焊盤邊緣放置導通孔(大電流應用時須增加足夠數量的導通孔)。
持續學習
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預防 PCB 翹曲:設計與製造的最佳實務
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飛針測試:革新現代電子製造中的 PCB 品質保證
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