自來水導致板面表面氧化的應對

付志偉 李飛軍 岳 磊

（珠海中京電子電路有限公司，廣東 珠海 519090）

0 引言

板面氧化在印制電路板（printed circuit board，PCB）生產(chǎn)中是一個常見的問題，在處理此類問題時，常用的應對措施是先采用酸洗掉氧化層后再水洗后烘干，嚴重的氧化一般使用過微蝕線或機械磨刷。為了預防該現(xiàn)象發(fā)生，通常從烘干效果及調整環(huán)境濕度等方面入手。本文提供一種新的思路，從水洗用的水質本身研究水對氧化的影響程度，然后提出解決方法，從根源上改善板面氧化問題。

1 試驗方案

1.1 濕度及停放時間對氧化的貢獻度

（1）AOI 存放板區(qū)。自動化光學檢測（automated optical inspection，AOI）存放板區(qū)的環(huán)境溫度：（23±2）℃，濕度：≤70%，如圖1所示。

圖1 溫濕度計

（2）OPE 存放板區(qū)。自動光學沖孔（optical punch equipment，OPE）設備環(huán)境溫度：（23±2）℃，濕度：55%±5%。

兩個區(qū)域存放后均出現(xiàn)板面氧化，變化情況如圖2 所示。剛清洗后的板面干凈，可正常掃描檢查；當存放4 h后，板面出現(xiàn)條狀氧化，掃描氧化點超過200 個，掃描困難；當存放6 h 后，板面條狀氧化加深，板面顏色發(fā)黑，掃描氧化點數(shù)超過1 000個，掃描停止。

圖2 兩個區(qū)域存放后的變化情況

板面存放4 h后，在不同的溫濕度均會發(fā)生不同程度的氧化。濕度越高，氧化程度越高。需從其他方面解決板面的氧化問題。

1.2 氧化點EDS元素分析

對板面氧化點進行能譜儀（energy dispersive spectrometer，EDS）元素檢測，確認是否有藥水殘留導致的氧化，結果如圖3 所示。氧化點只有Cu、O，排除其他藥水污染導致氧化的可能。水中本身含有微量的Na+、Ca+2及K+，但含量較低，達不到EDS 元素分析的要求。初步分析氧化的原因為微量元素在環(huán)境中發(fā)生電離，導致離子多的地方氧化比較明顯。

圖3 EDS元素分析

1.3 不同水質分析比較

1.3.1 水質測試

對生產(chǎn)中常用的自來水過濾（JS）水和反滲透處理（reverses osmosis，RO）水進行電導率測試。測試儀器如圖4所示，測試數(shù)據(jù)見表1。

表1 水質測試數(shù)據(jù)

圖4 測試儀器

1.3.2 試驗板驗證

對覆銅箔層壓板（copper clad laminate，CCL）進行酸洗與水洗處理，在最后一段2 m 長的水洗缸將JS 水更換為RO 水，生產(chǎn)4 塊在制板，進行清洗和停放測試驗證。驗證結果：使用RO水水洗過的板可以放置36 h，無氧化現(xiàn)象；使用JS水水洗的板面經(jīng)過24 h，板面明顯氧化發(fā)黑，如圖5所示。

圖5 水洗后的板面

1.4 生產(chǎn)板驗證

使用生產(chǎn)板N 322-04-810 驗證6 批次，放置3 d，無氧化現(xiàn)象，可正常掃描過機，驗證有效。在第2 周進行水管改造，將酸洗后的自來水更換為RO水，生產(chǎn)未再出現(xiàn)氧化問題。

2 結語

不同水質含離子數(shù)量不同。某公司靠近海邊，春夏秋季JS 水的電導率為30～50 μS/cm，未發(fā)現(xiàn)氧化問題。冬季發(fā)生鹽潮時，JS 水的電導率會飆升到450～500 μS/cm，此時，JS水水洗過的銅面極易發(fā)生氧化。因此出于成本考慮，需要將最后一道水洗更換為RO水。

有存放要求及對電導率敏感的工序中，最后一道水洗可選擇RO 水或去離子（deionized，DI）水。同時，靠近海邊的新建工廠需根據(jù)對RO水及DI水的需求量對海邊環(huán)境做進一步的考量。