湿膜镀锡板的圈状渗镀问题.doc

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湿膜镀锡板的圈状渗镀问题一、前言
随着干膜关税的提高，图形转移工序干膜工艺的成本势进一步凸现，为了降低生产成本增加市场竞争能力，不少PCB厂家已增大了湿膜的用量，更有厂家甚至全部采用湿膜工艺结合二次钻孔的方法来生产外层线路。在这种情况下，我司从自身的实际情况出发，于2003年3月提出了湿膜用量最终要达到50%的生产目标。根据这一目标和我司镀锡板比重较大的实际情况，如何稳定镀锡板湿膜工艺已成为工艺工作的一个重要课题。
二、问题的提出
根据我司湿膜用量的最终目标，工艺部积极地开展了相应的推动工作，这也使得镀锡板湿膜工艺在刚开始的一段时间内相当稳定，没有出现任何质量问题。2003年6月衩正当湿膜用量逐步增大到35%左右的时候，突然蚀刻出来的湿膜锡板出现了批量性的渗镀问题。主要情况如下：
1、渗镀的比例不固定，不同料号的湿膜镀锡板渗镀的比例不同，时高时低；
2、渗镀的位置不固定，在板边或板中间以及线路密集或稀疏部位都有机会出现；
3、蚀刻后的板子渗镀呈非闭合圈状（全文特称“圈状渗镀”）。
针对以上情况做切片分析，发现渗镀部位没有二次铜存在，即没有渗铜；在跟进蚀刻过程中发现退膜后线边有发黑现象，做标记蚀刻出来即呈如图所示的圈状渗镀。综合以上两点分析可以确定，圈状渗镀的本质是渗锡。但是渗锡的原因又是什么呢？怎么解决渗锡问题呢？于是我们进行长了时间的跟进解决。
三、初步分析跟进
根据上分析出的渗锡结果，我们初步确定为湿膜与电镀锡之间匹配性变差所致。鉴于锡缸一直没有什么人为改变、生产也一直很正常，因此把主要精力放在了如何提高湿膜的抗镀锡能力上，并进行了如下分析和多次工艺试验。
1、湿膜曝光量不足。我司所使用湿膜的曝光量要求6-8级（Stouffer
21级曝光尺），而实际上一般控制在下限的6-7级，能量偏低时会导致湿膜光固化不完全，抗镀锡能力变差。随将曝光能量调至上限8级试板，情况没有什么好转。
2、湿膜预烘参数不合理，温度信仰。我司所使用的湿膜预烘参数是：第一面（72±2）℃/12min，第二面（72±2）℃/18min。由于感光材料的热固化过程对温度比较敏感，温度低时会导致热固化不完全，从而降低了湿膜的抗镀锡能力。接着试验将预烘参数调整为：第一面（80±2）℃/10min，第二面（80±2）℃/20min。试板生产，结果依然存在圈状渗镀问题。
3、没有进行后烘降低了抗镀锡能力。我司湿膜板生产湿影后一直没有后烘，这样可能会千万湿膜固化不完全，从而使得其抗镀锡能力降低。随即增加了后烘（135±5）℃/15min，同时考虑到以前长时间没有后烘生产湿膜
板对锡缸所可能造成的污染，于是对锡缸进行了8小时的碳芯过滤和拖缸处理，但试板显示仍有圈状渗镀问题存在。考虑到热固化与光固化时湿膜高分子物质交联方式不同对抗镀锡能力可能千万的影响，随后又将显影后的后烘改成了过UV机进行光固化试板，但圈状渗镀情况依然存在。
4、湿膜质量有问题。考虑到可能是湿膜质量不稳定，随后又更换不同批号的湿膜及用其它供应商不同品牌的湿膜进行了多次试验，结果圈状渗镀情况仍有发生。
5、产与存放环境、存放时间影响。生产与存放环境较差或存放时间过长会使湿膜膨胀，降低其抗镀锡能力。为了验证这一点，湿膜板图形转移完毕后立却拿去图形电镀Cu/Sn以减少存放时间，或拿到其它PCB厂家进行电镀，或在其它PCB厂家图形转移然后拿回来立即电镀Cu/Sn，重复进行了多次这样的工艺试验，结果圈状渗镀问题时有时无，情况不稳定，也一直没有找到什么规律。
于是湿膜镀多时板圈状渗镀问题的查找工作暂进陷入了因境。
在总结以上种种分析及多次工艺试验膈仍没有找到圈状渗镀的根本大兵团时，我们认为一方面可能是查找方向存在错误，另一方面可能是一些综合因素所致。于是就在上述的工艺条件中进行不同的组合试验，结果仍然有圈状渗镀问题发生。考虑到7月中旬我司即将搬厂厂的实际情况，这一问题就被暂时搁置下来。
四、最终彻底解决问题的转机起源于搬厂恢复生产以后。
8月初我司Cu/Sn自动线恢复生产一周后，我们决定按照以前的工艺参数试验生产一批板子，结果出乎意料地发现没有圈状渗镀问题，于是逐步放大量生产湿膜镀锡板。大概一周后，正当我伞兵胆子越来越大，以为这个问题将莫名其妙地消失时，那种令人可恶的圈状渗镀又大批量出现了。
但这次，我们却比以前有了信心，原因在于前一周的批量生产中没有发现圈状渗镀问题。于是我们们着着重