自来水导致板面表面氧化的应对

付志伟 李飞军 岳 磊

（珠海中京电子电路有限公司，广东 珠海 519090）

0 引言

板面氧化在印制电路板（printed circuit board，PCB）生产中是一个常见的问题，在处理此类问题时，常用的应对措施是先采用酸洗掉氧化层后再水洗后烘干，严重的氧化一般使用过微蚀线或机械磨刷。为了预防该现象发生，通常从烘干效果及调整环境湿度等方面入手。本文提供一种新的思路，从水洗用的水质本身研究水对氧化的影响程度，然后提出解决方法，从根源上改善板面氧化问题。

1 试验方案

1.1 湿度及停放时间对氧化的贡献度

（1）AOI 存放板区。自动化光学检测（automated optical inspection，AOI）存放板区的环境温度：（23±2）℃，湿度：≤70%，如图1所示。

图1 温湿度计

（2）OPE 存放板区。自动光学冲孔（optical punch equipment，OPE）设备环境温度：（23±2）℃，湿度：55%±5%。

两个区域存放后均出现板面氧化，变化情况如图2 所示。刚清洗后的板面干净，可正常扫描检查；当存放4 h后，板面出现条状氧化，扫描氧化点超过200 个，扫描困难；当存放6 h 后，板面条状氧化加深，板面颜色发黑，扫描氧化点数超过1 000个，扫描停止。

图2 两个区域存放后的变化情况

板面存放4 h后，在不同的温湿度均会发生不同程度的氧化。湿度越高，氧化程度越高。需从其他方面解决板面的氧化问题。

1.2 氧化点EDS元素分析

对板面氧化点进行能谱仪（energy dispersive spectrometer，EDS）元素检测，确认是否有药水残留导致的氧化，结果如图3 所示。氧化点只有Cu、O，排除其他药水污染导致氧化的可能。水中本身含有微量的Na+、Ca+2及K+，但含量较低，达不到EDS 元素分析的要求。初步分析氧化的原因为微量元素在环境中发生电离，导致离子多的地方氧化比较明显。

图3 EDS元素分析

1.3 不同水质分析比较

1.3.1 水质测试

对生产中常用的自来水过滤（JS）水和反渗透处理（reverses osmosis，RO）水进行电导率测试。测试仪器如图4所示，测试数据见表1。

表1 水质测试数据

图4 测试仪器

1.3.2 试验板验证

对覆铜箔层压板（copper clad laminate，CCL）进行酸洗与水洗处理，在最后一段2 m 长的水洗缸将JS 水更换为RO 水，生产4 块在制板，进行清洗和停放测试验证。验证结果：使用RO水水洗过的板可以放置36 h，无氧化现象；使用JS水水洗的板面经过24 h，板面明显氧化发黑，如图5所示。

图5 水洗后的板面

1.4 生产板验证

使用生产板N 322-04-810 验证6 批次，放置3 d，无氧化现象，可正常扫描过机，验证有效。在第2 周进行水管改造，将酸洗后的自来水更换为RO水，生产未再出现氧化问题。

2 结语

不同水质含离子数量不同。某公司靠近海边，春夏秋季JS 水的电导率为30～50 μS/cm，未发现氧化问题。冬季发生盐潮时，JS 水的电导率会飙升到450～500 μS/cm，此时，JS水水洗过的铜面极易发生氧化。因此出于成本考虑，需要将最后一道水洗更换为RO水。

有存放要求及对电导率敏感的工序中，最后一道水洗可选择RO 水或去离子（deionized，DI）水。同时，靠近海边的新建工厂需根据对RO水及DI水的需求量对海边环境做进一步的考量。