印制板用阻焊剂
印制板用阻焊剂
阻焊层，顾名思义，就是防止焊接的一层。一般是绿色或者其它颜色，覆盖在布有铜线上面的那层薄膜，它起绝缘，还有防止焊锡附着在不需要焊接的一些铜线上。也在一定程度上保护布线层。阻焊剂要求其有一定的厚度和硬度、耐溶剂性试验和附着力试验应符合标准，印制电路板表面无垃圾、无多余印记。
1、阻焊剂类型、术语和定义
1.1类型
涉及的阻焊剂类型按工艺加工特点分为：紫外光（UV）固化型阻焊剂、热固化型阻焊剂、液态感光型阻焊剂、干膜型阻焊剂。不包括可剥阻焊剂（油墨）。
1.2等级
阻焊剂分为下列三个等级，以供不同使用要求或仪器设备选用。
l级：高可靠性产品
该级印制板上的阻焊剂有优良的性能和长寿命，其检验和验收水平较高，其标准具有强制
性，适用于连续工作、不允许停机的机器和设备。
2级：一般工业用品
该级印制板上的阻焊剂有较好的性能和较长的寿命，允许有些表面缺陷，不允许停机不是
关键性要求。适用于一般工业用仪器和设备，如计算机、通信机、高级商用和工业用机器及一般军事设备等产品。
3级：消费类产品
该级印制板上的阻焊剂的表面缺陷并不重要，但对整个电路的功能性有要求，这些板子成本低，在其加工图形上可作有限的检验和测试，适用于电视机、文娱活动用电子设备、玩具及非关键性工业控制设备或其它消费品等。
1.3术语和定义
采用GB/T 2036-1994《印制电路术语》规定的术语，以及下列术语和定义。
起泡 Blisters：
在固化或焊接操作期间，由于空气或阻焊层中挥发份导致阻焊层与下面基材或铜箔分层或剥离而产生的鼓泡。
水解稳定性Hydrolytic Stability
有机物或聚合物材料暴露于高温高湿条件下，状态不发生不可逆变化的能力。
残余焊料 Webbing
焊接操作后，粘附在涂层表面的焊料。
2、技术要求
2.1固化前的产品特性
颜色和外观
颜色
阻焊剂的颜色应均匀一致（允许使用透明、无颜料的阻焊剂），并符合有关规定。
外观
UV固化型、热固化型、液态感光型阻焊剂的流动性应一致，无结皮、沉降、凝胶等现象；干膜型阻焊剂厚度应均匀一致，无针孔、气泡、颗粒、杂质、胶层流动等现象。
物理性能
表1 固化前的产品物理性能
序号 阻焊剂种类 项 目 单位 指 标
1 UV固化型、热固化型、液态感光型 粘度（25℃） Pas 5~60
2 细度 µm ≤15
3 印刷性 可丝网印刷成膜
4 干膜型 尺寸 英寸或mm 按规范尺寸有害物质含量的限值
表2 阻焊剂产品有害物质含量的限值
序号 有害物质 单位 限值
1 镉及其化合物（Cd） ppm ≤100
2 铅和铅化合物（Pb） ppm ≤1000
3 汞和汞化合物（Hg） ppm ≤1000
4 六价铬化合物（Cr6+） ppm ≤1000
5 多溴联苯之和（一溴联苯到十溴联苯）（PBBs） ppm ≤1000
6 多溴联苯醚之和（一溴联苯醚到十溴联苯醚）（PBDEs） ppm ≤1000
2.2固化后的产品特性
外观
阻焊层应均匀一致，应无影响印制板组装和使用的外来物、裂口、包含物、脱落及粗糙；固化后的阻焊层下的金属表面的变色应可接收，但阻焊层本身不能有明显的变色。
铅笔硬度
表3 各种阻焊剂固化后的铅笔硬度
序号 阻焊剂种类 固化后的阻焊层硬度
1 UV固化型 ≥3H
2 热固化型 ≥6H
3 液态感光型 ≥5H
4 干膜型 ≥3H附着力
与刚性印制板附着力
在各种金属表面和基材上固化的阻焊层的表面脱落最大百分比不应超出表4规定的值。
表4 阻焊剂对刚性印制板的结合力（综合测试板和/或成品板）
表 面 允许阻焊层脱落的最大百分比（%）
裸 铜 0
基 材 0
金 或 镍 5
熔融金属（锡铅镀层，熔融锡铅及酸性光亮镀锡） 10与挠性印制板的结合力（只针对挠性印制板阻焊剂要求）
在挠性印制板基材、导体和焊盘表面上固化的阻焊层不应出现分离、裂缝或分层现象。
导通孔的掩盖
当制作的印制板有掩盖导通孔（孔径≤0.5mm）需求时，在实施掩孔固化后，不允许有任一被掩盖的导通孔起泡、突起、开裂等不良导致掩盖失效。
层间附着力（重涂性）
当需在已固化或半固化的阻焊层上再重叠固化阻焊层时，该阻焊层不可单独脱落。
与标记油墨或敷形涂层的可附着性（相容性）
当需在已固化或半固化的阻焊层上覆盖（印刷）标记油墨或敷形涂层时，标记油墨或敷形涂层不可单独脱落，且不能比在基材上固化的涂层附着力有明显的下降。
耐化学性
耐常见化学药品性能
固化后的阻焊层样品在表5规定的试验条件下测试，不能出现表面质量降低（如表面粗糙、溶胀、发粘、起泡或变色等）的现象。
表5 耐常见化学试剂性能
化学试剂 试 验 条 件
温度 浸泡时间（min）
异丙醇（化学纯） 25℃2℃ 30
硫酸（10vol%水溶液） 25℃2℃ 10
氢氧化钠（10wt%水溶液） 25℃2℃ 30耐其他化学试剂性能
固化后阻焊层在金属表面处理(热风整平、防氧化、化学镀镍金、化学镀锡、化学镀银、再流焊、波峰焊等)过程中，应无表面质量降低现象，如表面粗糙、溶胀、发粘、起泡或变色等。
水解稳定性
固化后阻焊层在温度97℃2℃、相对湿度98%的条件下放置28天后，其状态应无不可逆转的变化。
阻燃性
固化后阻焊层的阻燃性应符合的“UL94-V0”等级要求。
焊接要求
可焊性
当按GB/T 4677-2002中8.2规定进行焊接时，阻焊层应不影响焊接区域的可焊性。
耐焊性
固化后的阻焊剂按规定进行焊接操作后，阻焊层应无起泡、脱落现象，阻焊层上应无残余焊料。
电气性能要求
击穿强度
固化后阻焊层厚度≥0.025mm时，其击穿强度应不小于直流电压20kV/mm；固化后阻焊层厚度<0.025mm时，其击穿强度应不小于直流电压500V/mm。
绝缘电阻
固化后阻焊层在正常的试验大气条件下，当最小间距≥0.25mm时，其梳形图形上的绝缘电阻值应不小于500 MΩ（5×108Ω）。
加湿后绝缘电阻
涂覆阻焊剂的印制板应能经受表6规定的条件而不出现起泡或分层现象。
表6 耐湿级绝缘电阻
等 级 温度 相对湿度 测试电压（VDC） 时 间 图 形 要求（MΩ）
1级 25℃~67℃ 85%~93% 100 160h 梳型图形 500
2、3级 63℃~67℃ 87%~93% 100 24h 梳型图形 500电迁移
当按表7和GB/T 4677-2002中6.4.1条规定试验时，涂覆的阻焊层的印制板上应无电迁移痕迹。
表7 电迁移
等 级 温度 相对湿度 测试电压（VDC） 时 间 图 形 要求
1级 85℃2℃ 87%～93% 10 168h 梳型图形 电阻值≥2 MΩ
2、3级 85℃2℃ 85%～93% 45～100 500h 梳型图形 电阻下降应小于一个数量级高低温循环
固化后的阻焊层在表8规定的试验条件下，应无起泡、粉化、开裂或分层现象。
表8 高低温循环试验条件
等 级 温 度 循 环 次 数
1级 -65℃～125℃ 100
2、3级（只在要求时） -65℃～125℃ 100防霉性
固化后的阻焊层应无支持生物生长的营养成分或不因生物生长而变质。
3、试验方法
3.1试样
当按6.1.1条进行A组检验时，试样为未固化的阻焊剂，当按6.1.2条进行B组或按6.2.1条进行C组检验时，试样应是符合5.1.1条要求的具有综合试验图形的标准试验板或成品板。各类型阻焊剂固化后的膜层厚度应符合表9中对应的要求，并保证阻焊层足以承受500VDC电压和阻焊性能。
表9 各种阻焊剂固化后的最小厚度
阻焊剂种类 各种金属表面上固化后的阻焊层最小厚度（µm）
UV固化型 ≥12
热固化型 ≥16
液态感光型 ≥16
干膜型 ≥20试验图形
具有阻焊剂的试验图形应为图1所示的综合试验图形标准试样。
阻焊剂的涂覆、成像和固化
阻焊涂层应涂覆在适用系统试样上，并按阻焊剂生产商推荐的涂覆、成像和固化条件制作试样或印制板。
3.2检验条件
检验的大气条件
根据GB/T2421-1999中4.3条的规定，正常的试验大气条件为：
温度：15℃～35℃
气压：86 kPa～106kPa
相对湿度：45%～75%
恢复条件
根据GB/T2421-1999中4.4条的规定，试样的恢复条件应为5.2.1条规定的正常的试验大气条件。除非另有规定，试样在条件处理之后和作最后检测之前，应使试样在测量时的正常的试验大气条件下恢复，达到稳定。除非另有规定，其恢复时间为1~2小时。
仲裁条件
根据GB/T2421-1999中4.2条的规定，仲裁的试验标准大气条件为：
温度：231℃
气压：86 kPa～106kPa
相对湿度：48%～52%
3.3检验与试验
除非另有规定，检验与试验均应在在正常的试验大气条件下进行。
颜色和外观
应按GB/T4677-2002的规定，采用目测的方法或1.5～10倍放大镜放大方法直观检测阻焊剂是否符合4.1.1.1和4.1.1.2的规定。10倍放大方法为仲裁方法。
粘度和细度
UV固化型、热固化型和液态感光型阻焊剂应按GB 5547-85和GB/T 6753.1规定分别检测粘度和细度，并判定是否符合4.1.2条表1中的规定。
印刷性
UV固化型、热固化型和液态感光型阻焊剂在进行丝网漏印后，应用5.3.1条方法检测，并判定是否符合4.1.2条表1中的规定。
干膜尺寸
干膜型阻焊剂厚度应按有关规范规定的测量方法测定，其宽度可用直尺测量，测量精度应为1mm，并判定是否符合4.1.2条表1中的规定。
有害物质含量的限值
按IEC 62321 Ed.1 111/95/CDV规定进行检测，并判定是否符合4.1.3条的规定。
固化后外观
按有关规范规定的固化条件固化后，应用5.3.1条的方法直观检测固化的阻焊层是否符合4.2.1条的规定。
铅笔硬度
固化的阻焊层的铅笔硬度应按GB/T 6739-2002规定检测，并判定是否符合4.2.2条的规定。
附着力
与刚性印制板附着力
固化的阻焊层与刚性印印板的附着力按GB/T 9286-1998的规定进行检测，并判定是否符合4.2.3.1条的规定。
与挠性印制板的结合力（只针对挠性印制板阻焊剂要求）
固化的阻焊层与挠性印制板的结合力按GB/T 13557-1992第4章规定的测试挠曲疲劳强度的方法将挠性印制板弯曲25个周期后（其弯曲内径应为3mm）进行检测，并判定是否符合4.2.3.2条的规定。
导通孔的掩盖
固化的阻焊层的导通孔的掩盖的实验板上应至少有6个需掩盖的导通孔，按GB/T 4677-2002中规定在焊锡之前和之后进行检测，并判定是否符合4.2.3.3条的规定。
层间附着力（重涂性）
固化的阻焊层的层间附着力按GB/T 9286-1998的规定进行检测，并判定是否符合4.2.3.4条的规定。
与标记油墨或敷形涂层的可附着性（相容性）
固化的阻焊层与标记油墨或敷形涂层的可附着性按GB/T 9286-1998的规定进行检测，并判定是否符合4.2.3.5条的规定。
耐化学性
耐常见化学药品性能
将固化后阻焊层试样浸泡于表5规定的试验条件下的化学品中，取出后在室温下悬挂晾置10min.，然后用校正后的2.0/2.0视力（不放大）直观检验固化的阻焊层是否符合4.2.4.1条的规定。
耐其他化学试剂性能
将固化后阻焊层试样采用生产推荐的金属表面处理条件进行试验后，用校正后的2.0/2.0视力（不放大）直观检验固化的阻焊层是否符合4.2.4.2条的规定。
水解稳定性
制备硫酸钾饱和水溶液（每100ml蒸馏水中约含35g硫酸钾，97℃2℃）放置于干燥器中，在97℃2℃的温度、湿度不超过98%的条件下，将试样垂直置于干燥器内硫酸钾溶液上方的陶瓷板上（互相不接触），密封干燥器后，将其器放入温度为97℃2℃的试验烘箱中放置规定的时间；取出晾干后应用5.3.1条的方法直观检测固化的阻焊层是否符合4.2.5条的规定。
阻燃性
固化的阻焊涂层材料的阻燃性应按UL94的规定进行检测，并判定阻焊层是否符合4.2.6条的规定。
焊接要求
可焊性
当按GB/T 4677-2002中8.2规定进行检测，并判定阻焊层是否符合4.2.7.1条的规定。
耐焊性
将固化后的阻焊层试样按GB/T 4677-2002中9.2.3条19c规定(有铅锡260℃5℃，10s，三次)或9.2.6条19f规定(无铅锡288℃5℃，10s，三次)规定进行测试，应用5.3.1条的方法直观检测固化的阻焊层是否符合4.2.7.2条的规定。
电气性能要求
击穿强度
按GB/T 4677-2002中8.3.2条测量固化后阻焊层的厚度，按GB/T 1408的规定测试试样的击穿强度，并判定阻焊层是否符合4.2.8.1条的规定。
绝缘电阻
按GB/T 4677-2002中6.4.1条规定进行检测，并判定阻焊层是否符合4.2.8.2条的要求。
加湿后绝缘电阻
按GB/T 4677-2002中6.4.1条规定测定加湿后绝缘电阻（在试验条件下和从试验箱中取出在环境温度下放置1～2h候各测一次），并判定阻焊层是否符合4.2.8.3条的规定。
电迁移
按GB/T 4677-2002中6.4.1条规定进行检测，并判定阻焊层是否符合4.2.8.4条的规定。
高低温循环
按GB/T 2423.22-2002的规定进行检测，并判定阻焊层是否符合4.2.9条的要求。
防霉性
按GB/T2423.16-1999的规定进行检测，并判定阻焊层是否符合4.2.10条的要求。
4、检验规则
4.1验收检验
验收检验包括A组检验——固化前的性能检验和B组检验——固化后的性能检验。
A组检验——固化前的性能检验
检验批
A组检验的检验批是同一批相同成份原材料在基本相同工艺条件下连续生产的所有阻焊剂，其样本单位为桶或卷。
A组检验项目和合格质量水平
A组检验项目及其合格质量水平AQL（每百单位产品不合格数）应按表10的规定。
表10 A组检验
项目名称 要求章条号 方法章条号 每样本单位试样数 AQL 检验周期
颜色 4.1.1.1 5.3.1 1 4.0 每批
外观 4.1.1.2 5.3.1 1 4.0 每批
粘度 4.1.2 5.3.2 2 4.0 每批
细度 4.1.2 5.3.2 3 2.5 每批
印刷性 4.1.2 5.3.3 2 2.5 每批
干膜尺寸 4.1.2 5.3.4 1 4.0 每批抽样方案
1级产品应按GB/T2828.1的特殊检查水平S-3抽样；2、3级产品应按S-2抽样。
拒收批
如果A组检验有一项不合格，应拒收。拒收后检验严格度的转移规则应按GB/T2828.1的规定。
B组检验——固化后的性能检验
检验批
B组检验的检验批是在符合5.1.1条规定并按相同工艺加工的成品印制板或具有综合试验图形的标准试验板（见图1）上，用从A组检验合格的批中取出的阻焊剂按5.1.2条规定的覆盖、成像和固化而形成阻焊层的一批印制板。
B组检验项目和合格质量水平
B组检验项目及其合格质量水平AQL（每百单位产品不合格数）应按表11的规定。
表11 B组检验
项目名称 要求章条号 方法章条号 每样本单位试样数 AQL 检验周期
固化后外观 4.2.1 5.3.6 1 4.0 每批
铅笔硬度 4.2.2 5.3.7 1 4.0 每批
附着力 4.2.3 5.3.8 2 4.0 每批
耐化学性 4.2.4 5.3.9 3 2.5 每批
可焊性/耐焊性 4.2.7 5.3.12 2 2.5 每批抽样方案
1级产品应按GB/T2828.1的特殊检查水平S-3抽样；2、3级产品应按S-2抽样。抽样应在生产线上进行，如果试样不符合5.1.1条要求，则应采用符合5.1.1条要求的具有综合试验图形的标准试验板，并均匀地分布在生产线上，其样本大小应符合特殊检查水平S-3或S-2的规定（根据产品等级而定）。
拒收批
如果B组检验有一项不合格，应拒收。拒收后检验严格度的转移规则应按GB/T2828.1-2003的4.6.3条规定。
周期检验
周期检验为C组检验。阻焊剂生产厂应按6.2.1规定周期进行C组检验；当阻焊剂生产厂更改材料、配方或工艺时应及时作C组检验。在检验结果得出之前，不影响已通过A组和B组检验的产品交付，如果检验结果不符合要求，则按6.2.1.3条处理。
C组检验
C组检验项目中，有害物质限量值正常生产时应每12个月应进行一次检验、而在更改材料、配方或工艺时必须及时进行检验，其余各项仅限于在更改材料、配方或工艺时进行检验。具体见表12规定。
表12 C组检验
项目名称 要求章条号 方法章条号 检验周期（月）
有害物质限量值 4.1.3 5.3.5 12
水解稳定性 4.2.5 5.3.10 仅在更改材料、配方或工艺时
阻燃性 4.2.6 5.3.11 仅在更改材料、配方或工艺时
防霉性 4.2.10 5.3.15 仅在更改材料、配方或工艺时
击穿强度 4.2.8.1 5.3.13.1 仅在更改材料、配方或工艺时
绝缘电阻 4.2.8.2 5.3.13.2 仅在更改材料、配方或工艺时
加湿后绝缘电阻 4.2.8.3 5.3.13.3 仅在更改材料、配方或工艺时
电化学迁移 4.2.8.4 5.3.13.4 仅在更改材料、配方或工艺时
高低温盾环 4.2.9 5.3.14 仅在更改材料、配方或工艺时C组检验项目和合格质量水平
C组检验应从已通过A组和B组检验的批中按GB/T2829中判别水平Ⅱ的一次抽样方案随机抽样。不合格质量水平RQL应为40。
不合格
如果C组样品检验中有一项性能不合格，则C组检验不合格。
不合格的处理
如果C组检验不合格，供货方应停止产品的交收检验，并应对材料和工艺采取改进措施。改进后，应在更多的试样上重复作C组全部性能试验，只有当C组检验全部合格时，才能恢复对A组和B组的检验。
5、包装、运输和贮存
5.1包装
阻焊剂应采用不透光的容器（如桶）进行包装并密封，其包装容器上应标明制造商、商标、阻焊剂名称、类型、颜色、净重、生产日期、批号、有效日期、检验合格证等内容。
若经检定，阻焊剂品种属危险化学品（如易燃品等），则应按GB190中图5的规定在外包装上注明危险品的相关字样及其等级标志。
5.2运输
运输途中应防止日晒、雨淋和避热。
对于属危险化学品的阻焊剂，应按危险品运输的有关规定进行产品运输。
5.3贮存
贮存要求
阻焊剂应贮存在25℃以下避光保存，并远离热源、隔绝火源。
贮存寿命
阻焊剂在密封包装及规定贮存条件下，有效贮存期为自生产之日起6个月，阻焊剂应在该贮存寿命期内使用。