經(jīng)過(guò)回流焊工藝處理后的PCB板，其元件特別是大型元件的焊盤(pán)位置呈現黑色，而且焊接效果不佳，容易在輕微外力下脫落。焊盤(pán)表面看起來(lái)像是被燒焦了一樣。這種PCB回流焊后的黑色焊盤(pán)究竟是什么呢？它又是如何產(chǎn)生的呢？晉力達將在此分享一下PCB回流焊黑焊盤(pán)的產(chǎn)生原因以及改進(jìn)措施。

  PCB回流焊黑焊盤(pán)的形成原因在于鍍金過(guò)程中，由于Ni原子的半徑小于Au，因此當Au原子排列沉積在Ni層上時(shí)，其表面晶粒會(huì )呈現粗糙、稀松、多孔的結構，進(jìn)而形成許多空隙。鍍液會(huì )透過(guò)這些空隙繼續與Au層下的Ni原子發(fā)生反應，導致Ni原子進(jìn)一步氧化。未完全溶解的Ni離子會(huì )被困在Au層下，形成氧化鎳（NiO）。

  如果PCB焊盤(pán)的鎳層遭受過(guò)度氧化侵蝕時(shí)，會(huì )形成所謂的“黑盤(pán)”現象。另外，在焊接過(guò)程中，由于薄薄的Au層迅速擴散到焊料中，導致已經(jīng)過(guò)度氧化、可焊性低的Ni層表面暴露出來(lái)。這種情況下，Ni與焊料之間難以形成均勻、連續的金屬間化合物（IMG），進(jìn)而影響焊點(diǎn)界面的結合強度，并可能引發(fā)沿著(zhù)焊點(diǎn)/鍍層結合處的開(kāi)裂。嚴重時(shí)，可能會(huì )導致表面潤濕不良或鎳面發(fā)黑，這就是通常所稱(chēng)的“黑鎳”現象。

可以通過(guò)以下方面來(lái)改善PCB回流焊后的黑焊盤(pán)問(wèn)題：

一、選用合適的焊接材料：焊接材料不當可能會(huì )導致氧化加劇，產(chǎn)生黑焊盤(pán)。應當選用抗氧化能力強，潤濕性好，鋪展面積大的焊接材料。

二、控制焊接溫度：回流焊過(guò)程中的溫度過(guò)高可能會(huì )導致元件焊接不牢固，焊盤(pán)氧化以及焊球脫落等問(wèn)題。因此，應當合理控制焊接溫度，以避免黑焊盤(pán)的產(chǎn)生。

三、增加預熱時(shí)間：預熱可以幫助去除PCB板和元件中的濕氣，降低焊接過(guò)程中氧化的風(fēng)險。在回流焊過(guò)程中增加預熱時(shí)間可以減少黑焊盤(pán)的產(chǎn)生。

四、優(yōu)化PCB板的設計：可以在PCB板的設計中增加熱過(guò)載保護和熱隔離措施，以降低溫度對焊接點(diǎn)的影響，從而減少黑焊盤(pán)的產(chǎn)生。

五、提高元件焊接點(diǎn)的可焊性：焊接點(diǎn)的可焊性不足會(huì )導致氧化加劇，產(chǎn)生黑焊盤(pán)。可以考慮在焊接前對焊接點(diǎn)進(jìn)行清潔處理，去除氧化層和雜質(zhì)，以提高可焊性。