Elimineringsteknologi af PCB nedsænket sølvlag

1. Aktuel status

Det ved alle pga printkort ikke kan omarbejdes efter at de er samlet, er omkostningstabet forårsaget af skrotning på grund af mikrohulrum det højeste. Selvom otte af PWB-producenterne bemærkede defekten på grund af kundernes tilbagevenden, er sådanne defekter hovedsageligt rejst af montøren. Problemet med loddeevne er slet ikke blevet rapporteret af PWB-producenten. Kun tre montører antog fejlagtigt problemet med “tinkrympning” på den tykke plade med højt aspektforhold (HAR) med store køleplader/overflader (der henviser til problemet med bølgelodning). Stolpeloddet er kun fyldt til halvdelen af ​​hullets dybde) på grund af nedsænkningssølvlaget. Efter at producenten af ​​det originale udstyr (OEM) har udført mere dybdegående forskning og verifikation af dette problem, skyldes dette problem fuldstændigt loddeevneproblemet forårsaget af printpladedesignet og har intet at gøre med nedsænkningssølvprocessen eller anden endelig overfladebehandlingsmetoder.

ipcb

2. Grundårsagsanalyse

Gennem analysen af ​​årsagen til defekterne kan defektraten minimeres gennem en kombination af procesforbedring og parameteroptimering. Javanni-effekten optræder normalt under revnerne mellem loddemasken og kobberoverfladen. Under sølvnedsænkningsprocessen, fordi revnerne er meget små, er sølviontilførslen her begrænset af sølvnedsænkningsvæsken, men kobberet her kan korroderes til kobberioner, og så sker der en nedsænkningssølvreaktion på kobberoverfladen uden for revner. . Fordi ionkonvertering er kilden til nedsænkningssølvreaktionen, er graden af ​​angreb på kobberoverfladen under revnen direkte relateret til tykkelsen af ​​nedsænkningssølvet. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ er en metalion, der mister en elektron) revner kan dannes af enhver af følgende årsager: sidekorrosion/overdreven udvikling eller dårlig binding af loddemasken til kobberoverfladen; ujævnt kobber galvaniseringslag (hul Tyndt kobberområde); Der er tydelige dybe ridser på basiskobberet under loddemasken.

Korrosion er forårsaget af reaktionen mellem svovl eller ilt i luften med metaloverfladen. Reaktionen af ​​sølv og svovl vil danne en gul sølvsulfid (Ag2S) film på overfladen. Hvis svovlindholdet er højt, vil sølvsulfidfilmen til sidst blive sort. Der er flere måder, hvorpå sølv kan blive forurenet med svovl, luft (som nævnt ovenfor) eller andre forureningskilder, såsom PWB-emballagepapir. Reaktionen af ​​sølv og oxygen er en anden proces, normalt reagerer oxygen og kobber under sølvlaget for at producere mørkebrunt kobberoxid. Denne form for defekt skyldes normalt, at nedsænkningssølvet er meget hurtigt og danner et lavdensitetssølvlag, som gør kobberet i den nederste del af sølvlaget let at komme i kontakt med luften, så kobberet vil reagere med ilten. i luften. Den løse krystalstruktur har større mellemrum mellem kornene, så et tykkere nedsænkningssølvlag er nødvendigt for at opnå oxidationsmodstand. Det betyder, at der skal afsættes et tykkere sølvlag under produktionen, hvilket øger produktionsomkostningerne og øger også sandsynligheden for problemer med loddeevne, såsom mikrohulrum og dårlig lodning.

Eksponeringen af ​​kobber er normalt relateret til den kemiske proces før sølvnedsænkning. Denne defekt opstår efter nedsænkningssølvprocessen, hovedsagelig fordi den resterende film, der ikke er fuldstændig fjernet ved den foregående proces, hindrer aflejringen af ​​sølvlaget. Den mest almindelige er den resterende film forårsaget af loddemaskeprocessen, som er forårsaget af den urene udvikling i fremkalderen, som er den såkaldte “restfilm”. Denne resterende film hindrer nedsænkningssølvreaktionen. Den mekaniske behandlingsproces er også en af ​​årsagerne til eksponeringen af ​​kobber. Printpladens overfladestruktur vil påvirke ensartetheden af ​​kontakten mellem pladen og opløsningen. Utilstrækkelig eller overdreven opløsningscirkulation vil også danne et ujævnt sølvnedsænkningslag.

Ionforurening De ioniske stoffer, der findes på overfladen af ​​printkortet, vil forstyrre printkortets elektriske ydeevne. Disse ioner kommer hovedsageligt fra selve sølvnedsænkningsvæsken (sølvnedsænkningslaget forbliver eller under loddemasken). Forskellige nedsænkningssølvopløsninger har forskelligt ionindhold. Jo højere ionindhold, jo højere ionforureningsværdi under de samme vaskeforhold. Porøsiteten af ​​nedsænkningssølvlaget er også en af ​​de vigtige faktorer, der påvirker ionforurening. Sølvlaget med høj porøsitet vil sandsynligvis tilbageholde ioner i opløsningen, hvilket gør det vanskeligere at vaske med vand, hvilket i sidste ende vil føre til en tilsvarende stigning i værdien af ​​ionforurening. Eftervask-effekten vil også direkte påvirke ionforurening. Utilstrækkelig vask eller ukvalificeret vand vil få ionforurening til at overskride standarden.

Mikrohulrum er normalt mindre end 1 mil i diameter. Hulrummene placeret på metalgrænsefladen mellem loddemetal og loddeoverfladen kaldes mikrohulrum, fordi de faktisk er “plane hulrum” på loddeoverfladen, så de reduceres kraftigt. Svejsestyrke. Overfladen af ​​OSP, ENIG og immersionsølv vil have mikrohulrum. Grundårsagen til deres dannelse er ikke klar, men flere påvirkningsfaktorer er blevet bekræftet. Selvom alle mikrohulrum i nedsænkningssølvlaget forekommer på overfladen af ​​tykt sølv (tykkelse over 15μm), vil ikke alle tykke sølvlag have mikrohulrum. Når kobberoverfladestrukturen i bunden af ​​nedsænkningssølvlaget er meget ru, er der større sandsynlighed for, at der opstår mikrohulrum. Forekomsten af ​​mikrohulrum synes også at være relateret til typen og sammensætningen af ​​organisk stof, der er aflejret i sølvlaget. Som reaktion på ovenstående fænomen har fabrikanter af originalt udstyr (OEM), udbydere af udstyrsfremstilling (EMS), PWB-producenter og kemikalieleverandører udført adskillige svejseundersøgelser under simulerede forhold, men ingen af ​​dem kan fuldstændigt eliminere mikrohulrummene.