印制电路板文字发红研究

鲁永兴

（奥士康精密电路（惠州）有限公司，广东 惠阳 516200）

1 试验背景

客户反馈我公司印制电路板（PCB）有字符油墨变红异常，本试验旨在模拟此现象过程，分析得出字符变红异常原因。

原因猜想是氰化物HCN（化金工序、修金过程使用）残留所致，为此做试验验证。

2 试验设计

试验方案列于表1所示。

（1）化金处理VS涂金水处理（氰化物浓度不同，后者浓度更高）；

（2）字符油墨&喷印油墨+涂金水（金水更易附着于哪种油墨）；

（3）修金涂金水后作不同清洁处理（验证是否金水处理不净影响）。

3 测试过程

3.1 阻焊＋字符＋化金＋晾干＋回流焊

（1）测试目的：化金之后（测试板直接从金缸取出）药水残留对文字油墨的影响；

（2）测试过程。

①阻焊：磨板→阻焊印刷→预烤（73 ℃×40 min）→曝光（上灯能量：400 mJ/cm²，下灯能量：200 mJ/cm²）→显影（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表处：喷砂前处理→沉金（金缸后直接下板）→晾干；

④过红外炉。

表1 文字发红层别实验表格

（3）测试结果：测试板文字白块无明显发红发紫现象。

（4）测试结果图片见图1所示。

图1 测试板文字白块无明显发红发紫现象

3.2 阻焊＋字符＋化金＋晾干＋烘烤（75 ℃×40 min）＋回流焊

（1）测试目的：化金之后（测试板直接从金缸取出）药水残留+烘烤对文字油墨的影响；

（2）测试过程：①、②、③同3.1；

④阻焊烤箱：75 ℃×40 min；

⑤过红外炉。

（3）测试结果：测试板边缘有点状发紫现象，测试板其他区域无明显发红发紫现象。

3.3 阻焊＋字符＋涂金水＋晾干＋回流焊

（1）测试目的：金水涂覆在字符油墨表面对文字油墨的影响；

（2）测试过程：①、②同3.1；

③修金处：选择一处文字大白块区域均匀涂覆金水，并晾干；

④过红外炉。

（3）测试结果：测试板涂金水区域有明显发紫现象。

（4）测试结果图片见图2所示。

图2 测试板涂金水区域有明显发紫现象

3.4 阻焊＋字符＋涂金水＋晾干＋烘烤（75 ℃×40 min）＋回流焊

（1）测试目的：金水涂覆在字符油墨表面+烘烤对文字油墨的影响；

（2）测试过程：①、②、同3.1，③同3.3；

④阻焊烤箱：75 ℃×40 min；

⑤过红外炉。

（3）测试结果：测试板涂金水区域有明显发浅紫色现象。

3.5 字符油墨与金水混合＋晾干＋烘烤＋回流焊

（1）测试目的：金水和字符油墨混合均匀涂覆于铜箔上过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：

①用透明盖子取字符油墨若干；

②修金处：滴入4滴金水与字符油墨混合，并搅拌均匀；

③均匀涂覆与10 cm×6 cm的铜箔上；

④烘烤：75 ℃×40 min；

⑤过红外炉。

（3）测试结果：铜箔涂金水区域有明显发紫现象。

3.6 喷印油墨与金水混合＋晾干＋烘烤＋回流焊

（1）测试目的：金水和喷印油墨混合均匀涂覆于铜箔上过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：

①用透明盖子取喷印油墨少许；

②、③、④、⑤同3.5；

（3）测试结果：铜箔涂金水边缘局部区域有明显发紫现象。

3.7 金水涂覆于铝片上过回流焊有无变色

（1）测试目的：金水氰化物本身过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：

①取无钻孔的铝片8 cm×5 cm；

②金水均匀涂覆与8 cm×5 cm的铝片上；

③晾干：无明显液体流动

④过红外炉。

（3）测试结果：铝片涂金水边缘区域无明显变色现象。

3.8 金水涂覆于白色基板上过回流焊有无变色

（1）测试目的：金水氰化物本身过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：

①取白色基板1片；

②均匀涂覆金水与白色基板区域；

③晾干：无明显液体流动；

④过红外炉。

（3）测试结果：白色基板涂金水区域有暗红色现象。

3.9 化金报废板＋修金（用无尘布擦）＋回流焊

（1）测试目的：在修金时只用无尘布擦拭过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：

①取报废化金带文字白块的板1片；

②均匀涂覆金水与文字白块区域；

③用无尘布擦拭文字白块区域。

④过红外炉。

（3）测试结果：文字白块区域有条状发紫现象。

3.10 化金报废板＋修金（用无尘布擦拭＋橡皮擦擦拭）＋回流焊

（1）测试目的：在修金时只用无尘布擦拭过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：①、②、③同3.9；

④用橡皮擦擦拭文字白块区域。

⑤过红外炉。

（3）测试结果：文字白块区域有点状发紫现象。

3.11 化金报废板＋修金＋清洗机清洗＋回流焊

（1）测试目的：在修金时只用无尘布擦拭过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：①、②、③、④同3.10；

⑤成品清洗机清洗整板。

⑥过红外炉。

（3）测试结果：文字白块区域无发紫现象。

3.12 喷印文字大白块＋涂覆金水＋晾干＋回流焊

（1）测试目的：喷印文字大白块涂覆金水后过回流焊是否会变色；

（2）测试过程：

①取有喷印文字白块的板1片；

②均匀涂覆金水与文字白块区域；

③晾干；

④过红外炉。

（3）测试结果：文字白块区域有明显发紫现象。

（4）测试结果图片见图3。

图3 文字白块区域有明显发紫现象

4 实验结论

（1）氰化物HCN残留会导致PCB板白色字符发红发紫，且HCN浓度越高，效果越明显。

（2）金水（含氰化物HCN）更易附着于字符油墨，在过回流焊后发生变色。

（3）修金涂金水后通过无尘布擦拭，易将金水涂至非修理区，过回流焊后，使白色文字区发生变色。

综上所述：文字发红的现象仅由于沉金和修金过程中的氰化物与文字油墨相互反应导致。此种现象并不会影响产品的电性能，也不会造成文字残缺。