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延續(xù)前面文章的話題，焊錫破裂是因?yàn)椤緫?yīng)力(stress) > 結(jié)合力(bonding-force)】，那只要增加結(jié)合力對(duì)抗應(yīng)力就可以解決錫裂問(wèn)題了吧！

那有沒(méi)有辦法可以增加PCBA的結(jié)合力呢？

 

當(dāng)然有，就看你愿意花多少錢來(lái)解決？想增加PCBA的結(jié)合力，有幾個(gè)面向可以思考，比如很多RD最愛(ài)要求的「增加焊錫性」，或是花錢提高FR4板材抗彎曲的規(guī)格…等，但是每個(gè)面向都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，否則焊錫破裂及零件掉落問(wèn)題就不會(huì)一直困擾著電子業(yè)了。

 

下面深圳宏力捷將分別說(shuō)明這些增加PCBA結(jié)合力的方法的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)：

一、PCB表面處理改用「銅」基地

不同的PCB表面處理與錫膏焊接后會(huì)形成不同的焊錫IMC成份，而不同的IMC成份則會(huì)產(chǎn)生不同的焊接強(qiáng)度，因?yàn)殄a膏的主要成份為「錫」，而以目前業(yè)界量產(chǎn)的PCB表面處理來(lái)看，基本上可以分成「銅」基地與「鎳」基地兩種。

 

ENIG(化鎳浸金)為「鎳」基地的代表，其焊錫后會(huì)與「錫」結(jié)合形成Ni₃Sn₄的IMC介金屬共化物，而OSP、HASL、ImSn皆為「銅」基地，焊錫后會(huì)與「錫」結(jié)合形成Cu₆Sn₅的IMC。

 

基本上Cu₆Sn₅的結(jié)合力比Ni₃Sn₄來(lái)得強(qiáng)，也就是說(shuō)，銅基地與錫膏所形成IMC的強(qiáng)度基本上比鎳基地來(lái)得強(qiáng)，所以深圳宏力捷才說(shuō)將PCB的表面處理改用銅基地制程以增加焊錫強(qiáng)度，但是銅基地的IMC使用一段時(shí)間后會(huì)慢慢轉(zhuǎn)變成劣性IMC的Cu₃Sn，其焊錫強(qiáng)度會(huì)相對(duì)變脆變?nèi)?，只是其轉(zhuǎn)變時(shí)間可能是好幾年以后的事。另外，所有的IMC層皆會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸變厚，高溫則會(huì)促進(jìn)IMC長(zhǎng)成的速率。

 

前面說(shuō)過(guò)IMC變厚以后強(qiáng)度會(huì)變差，但這也是好幾年以后的事，只有特別要求長(zhǎng)時(shí)間使用期限與軍規(guī)才需要特別在意IMC轉(zhuǎn)變與變厚的問(wèn)題。

 

另外還有一種浸銀的板子（ImAg），當(dāng)初無(wú)鉛制程一開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)候有人用過(guò)，后來(lái)因?yàn)槠焚|(zhì)問(wèn)題太多，還要特別留意避免「硫」與「硫化物」污染的問(wèn)題，現(xiàn)在已經(jīng)非常少人使用，所以不在此討論～

 

而ENIG表面處理的板子另外還有一個(gè)潛在性的風(fēng)險(xiǎn)，就是黑鎳或黑墊(black pad)的問(wèn)題，它如果發(fā)生的話會(huì)嚴(yán)重影響焊錫品質(zhì)，詳細(xì)請(qǐng)參考【ENIG表面處理PCB焊墊的兩大潛在問(wèn)題(黑鎳與富磷層)及預(yù)防措施】一文。

 

所以，如果你們公司用的剛好是ENIG表面處理的板子，就看看是否可以考慮改用OSP(有機(jī)保護(hù)膜)或HASL(噴錫)或ImSn(化錫)表面處理的板子吧！只是不同表面處理(finished)的板子，其保存期限各不相同，有些表面處理的板子甚至還得嚴(yán)格要求板子過(guò)第一次及第二次回焊爐的時(shí)間，而且第一、二面過(guò)回焊爐的焊錫效果也可能不同，還有PCB開(kāi)封后的多久一定要進(jìn)回焊爐的使用條件也都不一樣，選用時(shí)需特別注意。詳細(xì)可以參考【整理幾種常見(jiàn)PCB表面處理的優(yōu)缺點(diǎn)】一文。

 

其實(shí)，就深圳宏力捷的了解，并不是所有公司都可以轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)使用「銅」基地的板子，必須依照各自產(chǎn)業(yè)特性加以考慮。以深圳宏力捷的公司為例，因?yàn)楫a(chǎn)品的生命周期長(zhǎng)，單一產(chǎn)品的訂單不大，預(yù)估量(forecast)又非常的不準(zhǔn)，經(jīng)常下單后又取消或修改，而PCB的交期一般都要6~8天的時(shí)間，板廠開(kāi)工了，訂單突然改變，所以幾乎每次PCB廠交進(jìn)來(lái)的板子SMT都無(wú)法一次完全吃完，于是像EING這種可以擁有較長(zhǎng)空板的保存期限，且重復(fù)烘烤去濕后還可以保持一定焊接能力的板子就成了我們公司的首選。

 

我們完全不敢使用OSP之類的板子，之前有一次為了加強(qiáng)BGA的焊接能力有RD特地使用了「選擇性O(shè)SP」的板子，只有在BGA的地方用OSP其他的地方則用ENIG，到頭來(lái)報(bào)廢了一大堆板子，之后都乖乖的又改回ENIG。