无铅喷锡板(HASL)上锡不良原因分析

其实深圳宏力捷个人不太建议使用喷锡(HASL)板来做现在的SMT制程，尤其是双面的SMT制程，因为不良率(Defect rate)真的很高，而且还不太容易克服。相信大部分玩SMT工艺的朋友在碰到这类SMD零件吃锡不良时，最开始都会先怀疑是否为锡膏(solder paste)印刷不良(钢网的厚度、开孔、压力…等)、锡膏过时效氧化、SMD零件脚氧化、或是回流焊的温度曲线没有调好。

不知道大家有没有想过，这些焊锡不良的原因可能有一大部分是来自喷锡版的喷锡厚度，以前大家比较熟悉的应该都是化金(ENIG)的金层与镍层的厚度会造成焊锡的问题，可是喷锡板的锡层太薄会造成焊锡不良吗？下面是我收集到的一些资料，给大家参考。

一、无铅喷锡(HASL) 上锡不良案例研究

分析HASL板子第二面回流焊后吃锡不良的原因。有金相切片分析的结果，显示不吃锡焊垫的地方已经出现铜锡完全合金化的现象，此种铜锡合金已经无法再提供可焊性。

检视同批次未焊锡的PCB空板并做切片分析，发现未经焊接的PCB焊垫其锡镀层已存在严重的合金暴露现象。PCB空板的做切片也可以发现到铜锡合金生成，量测厚度大约为2µm，考虑后合金会之后会导致厚度增加，推测原本的喷锡厚度应该在2µm以下，因此推断根本原因为原来喷锡的厚度太薄(2µm以下)，以致铜锡合金化已暴露于焊垫的表层，没有足够的锡可以再予锡膏结合，进而影响到焊垫吃锡的效果。

二、双面喷锡板单面上锡不良如何处理

喷锡厚度建议至少要高于100u"(2.5µm)以上于大面铜区，200u"(5.0µm)以上于QFP及週边零件，450u"(11.4µm)以上于BGA焊垫，比较能解决第二面过回流焊发生拒焊的问题，但喷锡厚度越厚，就越不利细间脚的零件，容易形成短路的问题。

PCB的制程上，越小的焊盘喷锡的厚度也会越厚，容易对细间脚零件造成短路。

喷锡板储存时间越长，长成IMC(Cu6Sn5)的厚度就会越厚，就会越不利后续的回流焊焊锡。

通常喷锡板的锡越平整，则厚度就变得越薄。