三、綜合提升PCB鍍層可焊性和抗環境侵蝕能力對改善工藝可靠性的現實意義
(1)現在電子產品的制造質量越來越依賴于焊接質量。在焊接質量缺陷中占據第一位同時也是影響最嚴重的是虛焊,它是威脅電子產品工作可靠性的頭號殺手。
(2)虛焊現象成因復雜,影響面廣,隱蔽性大,因此造成的損失也大。在實際工作中為了查找一個虛焊點,往往要花費大量的人力和物力,而且根治措施涉及面廣,建立穩定、長期的解決措施也是不容易的。為此,虛焊問題一直是電子行業關注的焦點。
(3)背板產品表面保護鍍層不僅要求可焊性好,抗工作環境侵蝕能力強,而且還要求與壓接工藝有良好的適應性。尋求合適的背板產品表面鍍層新的鍍涂層工藝,能同時適應上述要求的鍍層,國內外均在研究中。
(4)系統PCBA單板無鉛化實施中,由于無鉛釬料SAC的熔點比有鉛釬料的高了34℃,而且潤濕性也差很多,在現有的PCB涂層工藝下,焊接缺陷率(虛焊)將比有鉛情況明顯增加。因此,針對系統PCBA單板的無鉛制程全面實施,有必要對影響系統單板焊接質量的主要因素進行預先研究和試驗。
(5)利用上述4種PCB表面處理涂層組裝的PCBA組件,在抗惡劣環境侵蝕能力方面都不理想。以鹽霧試驗為例,4種工藝的大樣品數試驗結果如圖1~圖4所示。

圖1
ENIG Ni/Au工藝/基底金屬嚴重腐蝕

圖2
Im-Ag工藝/基底金屬嚴重腐蝕

圖3
Im-Sn工藝/基底金屬輕微腐蝕

圖4
OSP工藝/基底金屬嚴重腐蝕(6)采用ENIG Ni/Au鍍層的背板產品在用戶應用中也不時發生點狀銹蝕而返修,如圖5所示。

圖5
被銹蝕的背板ENIG Ni/Au表面經過上述大樣品數的應用性能分析,現有的4種工藝雖各有優點和不足,但沒有一種綜合性能均較優的。電子組裝業一直在從事有關與可能解決HASL、OSP和ENIG、Im(化學鍍)等涂層相關缺點的替代表面涂層的試驗和研究,尋找一種新的涂層工藝,是同時抑制PCB焊盤虛焊和提高表面非焊金屬部分抗環境侵蝕能力的唯一出路。