印制電路板文字發紅研究

魯永興

（奧士康精密電路（惠州）有限公司，廣東 惠陽 516200）

1 試驗背景

客戶反饋我公司印制電路板（PCB）有字符油墨變紅異常，本試驗旨在模擬此現象過程，分析得出字符變紅異常原因。

原因猜想是氰化物HCN（化金工序、修金過程使用）殘留所致，為此做試驗驗證。

2 試驗設計

試驗方案列于表1所示。

（1）化金處理VS涂金水處理（氰化物濃度不同，后者濃度更高）；

（2）字符油墨&噴印油墨+涂金水（金水更易附著于哪種油墨）；

（3）修金涂金水后作不同清潔處理（驗證是否金水處理不凈影響）。

3 測試過程

3.1 阻焊＋字符＋化金＋晾干＋回流焊

（1）測試目的：化金之后（測試板直接從金缸取出）藥水殘留對文字油墨的影響；

（2）測試過程。

①阻焊：磨板→阻焊印刷→預烤（73 ℃×40 min）→曝光（上燈能量：400 mJ/cm2，下燈能量：200 mJ/cm2）→顯影（1.8 m/min）→后烤（155 ℃×30 min）；

②字符：字符印刷→烘烤（150 ℃×30 min)→大白面印刷→烘烤（155 ℃×30 min）；

③表處：噴砂前處理→沉金（金缸后直接下板）→晾干；

④過紅外爐。

表1 文字發紅層別實驗表格

（3）測試結果：測試板文字白塊無明顯發紅發紫現象。

（4）測試結果圖片見圖1所示。

圖1 測試板文字白塊無明顯發紅發紫現象

3.2 阻焊＋字符＋化金＋晾干＋烘烤（75 ℃×40 min）＋回流焊

（1）測試目的：化金之后（測試板直接從金缸取出）藥水殘留+烘烤對文字油墨的影響；

（2）測試過程：①、②、③同3.1；

④阻焊烤箱：75 ℃×40 min；

⑤過紅外爐。

（3）測試結果：測試板邊緣有點狀發紫現象，測試板其他區域無明顯發紅發紫現象。

3.3 阻焊＋字符＋涂金水＋晾干＋回流焊

（1）測試目的：金水涂覆在字符油墨表面對文字油墨的影響；

（2）測試過程：①、②同3.1；

③修金處：選擇一處文字大白塊區域均勻涂覆金水，并晾干；

④過紅外爐。

（3）測試結果：測試板涂金水區域有明顯發紫現象。

（4）測試結果圖片見圖2所示。

圖2 測試板涂金水區域有明顯發紫現象

3.4 阻焊＋字符＋涂金水＋晾干＋烘烤（75 ℃×40 min）＋回流焊

（1）測試目的：金水涂覆在字符油墨表面+烘烤對文字油墨的影響；

（2）測試過程：①、②、同3.1，③同3.3；

④阻焊烤箱：75 ℃×40 min；

⑤過紅外爐。

（3）測試結果：測試板涂金水區域有明顯發淺紫色現象。

3.5 字符油墨與金水混合＋晾干＋烘烤＋回流焊

（1）測試目的：金水和字符油墨混合均勻涂覆于銅箔上過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：

①用透明蓋子取字符油墨若干；

②修金處：滴入4滴金水與字符油墨混合，并攪拌均勻；

③均勻涂覆與10 cm×6 cm的銅箔上；

④烘烤：75 ℃×40 min；

⑤過紅外爐。

（3）測試結果：銅箔涂金水區域有明顯發紫現象。

3.6 噴印油墨與金水混合＋晾干＋烘烤＋回流焊

（1）測試目的：金水和噴印油墨混合均勻涂覆于銅箔上過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：

①用透明蓋子取噴印油墨少許；

②、③、④、⑤同3.5；

（3）測試結果：銅箔涂金水邊緣局部區域有明顯發紫現象。

3.7 金水涂覆于鋁片上過回流焊有無變色

（1）測試目的：金水氰化物本身過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：

①取無鉆孔的鋁片8 cm×5 cm；

②金水均勻涂覆與8 cm×5 cm的鋁片上；

③晾干：無明顯液體流動

④過紅外爐。

（3）測試結果：鋁片涂金水邊緣區域無明顯變色現象。

3.8 金水涂覆于白色基板上過回流焊有無變色

（1）測試目的：金水氰化物本身過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：

①取白色基板1片；

②均勻涂覆金水與白色基板區域；

③晾干：無明顯液體流動；

④過紅外爐。

（3）測試結果：白色基板涂金水區域有暗紅色現象。

3.9 化金報廢板＋修金（用無塵布擦）＋回流焊

（1）測試目的：在修金時只用無塵布擦拭過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：

①取報廢化金帶文字白塊的板1片；

②均勻涂覆金水與文字白塊區域；

③用無塵布擦拭文字白塊區域。

④過紅外爐。

（3）測試結果：文字白塊區域有條狀發紫現象。

3.10 化金報廢板＋修金（用無塵布擦拭＋橡皮擦擦拭）＋回流焊

（1）測試目的：在修金時只用無塵布擦拭過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：①、②、③同3.9；

④用橡皮擦擦拭文字白塊區域。

⑤過紅外爐。

（3）測試結果：文字白塊區域有點狀發紫現象。

3.11 化金報廢板＋修金＋清洗機清洗＋回流焊

（1）測試目的：在修金時只用無塵布擦拭過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：①、②、③、④同3.10；

⑤成品清洗機清洗整板。

⑥過紅外爐。

（3）測試結果：文字白塊區域無發紫現象。

3.12 噴印文字大白塊＋涂覆金水＋晾干＋回流焊

（1）測試目的：噴印文字大白塊涂覆金水后過回流焊是否會變色；

（2）測試過程：

①取有噴印文字白塊的板1片；

②均勻涂覆金水與文字白塊區域；

③晾干；

④過紅外爐。

（3）測試結果：文字白塊區域有明顯發紫現象。

（4）測試結果圖片見圖3。

圖3 文字白塊區域有明顯發紫現象

4 實驗結論

（1）氰化物HCN殘留會導致PCB板白色字符發紅發紫，且HCN濃度越高，效果越明顯。

（2）金水（含氰化物HCN）更易附著于字符油墨，在過回流焊后發生變色。

（3）修金涂金水后通過無塵布擦拭，易將金水涂至非修理區，過回流焊后，使白色文字區發生變色。

綜上所述：文字發紅的現象僅由于沉金和修金過程中的氰化物與文字油墨相互反應導致。此種現象并不會影響產品的電性能，也不會造成文字殘缺。