1. વર્તમાન સ્થિતિ

દરેક વ્યક્તિ તે જાણે છે કારણ કે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ તેઓને એસેમ્બલ કર્યા પછી ફરીથી કામ કરી શકાતું નથી, માઇક્રોવોઇડ્સને કારણે સ્ક્રેપિંગને કારણે થતી ખર્ચની ખોટ સૌથી વધુ છે. જો કે આઠ PWB ઉત્પાદકોએ ગ્રાહકના વળતરને કારણે ખામી નોંધી હતી, આવી ખામીઓ મુખ્યત્વે એસેમ્બલર દ્વારા ઉભી કરવામાં આવે છે. PWB ઉત્પાદક દ્વારા સોલ્ડરેબિલિટી સમસ્યાની જાણ કરવામાં આવી નથી. મોટા હીટ સિંક/સપાટીઓ (વેવ સોલ્ડરિંગ પ્રોબ્લેમનો સંદર્ભ આપતા) સાથે માત્ર ત્રણ એસેમ્બલર્સે ભૂલથી ઉચ્ચ પાસા રેશિયો (HAR) જાડા બોર્ડ પર “ટીન સંકોચન” સમસ્યાને માની લીધી. નિમજ્જન ચાંદીના પડને કારણે પોસ્ટ સોલ્ડર છિદ્રની અડધી ઊંડાઈ સુધી જ ભરાય છે. ઓરિજિનલ ઇક્વિપમેન્ટ ઉત્પાદક (OEM) એ આ સમસ્યા પર વધુ ઊંડાણપૂર્વક સંશોધન અને ચકાસણી હાથ ધર્યા પછી, આ સમસ્યા સંપૂર્ણપણે સર્કિટ બોર્ડ ડિઝાઇનને કારણે સોલ્ડરેબિલિટી સમસ્યાને કારણે છે, અને તેને નિમજ્જન સિલ્વર પ્રક્રિયા અથવા અન્ય અંતિમ પ્રક્રિયા સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી. સપાટી સારવાર પદ્ધતિઓ.

2. મૂળ કારણ વિશ્લેષણ

ખામીના મૂળ કારણના વિશ્લેષણ દ્વારા, પ્રક્રિયા સુધારણા અને પેરામીટર ઑપ્ટિમાઇઝેશનના સંયોજન દ્વારા ખામી દર ઘટાડી શકાય છે. જાવન્ની અસર સામાન્ય રીતે સોલ્ડર માસ્ક અને કોપર સપાટી વચ્ચેની તિરાડો હેઠળ દેખાય છે. ચાંદીના નિમજ્જનની પ્રક્રિયા દરમિયાન, તિરાડો ખૂબ જ નાની હોવાથી, અહીં ચાંદીના આયનનો પુરવઠો ચાંદીના નિમજ્જન પ્રવાહી દ્વારા મર્યાદિત છે, પરંતુ અહીંના તાંબાને કોપર આયનોમાં કાટ લાગી શકે છે, અને પછી નિમજ્જન ચાંદીની પ્રતિક્રિયા તાંબાની બહારની સપાટી પર થાય છે. તિરાડો . કારણ કે આયન રૂપાંતરણ એ નિમજ્જન ચાંદીની પ્રતિક્રિયાનો સ્ત્રોત છે, ક્રેક હેઠળ તાંબાની સપાટી પરના હુમલાની ડિગ્રી સીધી રીતે નિમજ્જન ચાંદીની જાડાઈ સાથે સંબંધિત છે. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ એ મેટલ આયન છે જે ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે) નીચેનામાંથી કોઈપણ કારણોસર તિરાડો રચાઈ શકે છે: બાજુનો કાટ/અતિશય વિકાસ અથવા તાંબાની સપાટી પર સોલ્ડર માસ્કનું નબળું બંધન; અસમાન કોપર ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ સ્તર (છિદ્ર પાતળા કોપર વિસ્તાર); સોલ્ડર માસ્ક હેઠળ બેઝ કોપર પર સ્પષ્ટ ઊંડા સ્ક્રેચમુદ્દે છે.

કાટ ધાતુની સપાટી સાથે હવામાં સલ્ફર અથવા ઓક્સિજનની પ્રતિક્રિયાને કારણે થાય છે. ચાંદી અને સલ્ફરની પ્રતિક્રિયા સપાટી પર પીળી સિલ્વર સલ્ફાઇડ (Ag2S) ફિલ્મ બનાવશે. જો સલ્ફરનું પ્રમાણ વધુ હોય, તો સિલ્વર સલ્ફાઇડ ફિલ્મ આખરે કાળી થઈ જશે. સલ્ફર, હવા (ઉપર જણાવ્યા મુજબ) અથવા અન્ય પ્રદૂષણ સ્ત્રોતો, જેમ કે PWB પેકેજિંગ પેપર દ્વારા ચાંદીને દૂષિત કરવાની ઘણી રીતો છે. ચાંદી અને ઓક્સિજનની પ્રતિક્રિયા એ બીજી પ્રક્રિયા છે, સામાન્ય રીતે ચાંદીના પડ હેઠળ ઓક્સિજન અને તાંબુ ઘેરા બદામી રંગના કપરસ ઓક્સાઇડ બનાવવા માટે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ પ્રકારની ખામી સામાન્ય રીતે એટલા માટે છે કારણ કે નિમજ્જન ચાંદી ખૂબ જ ઝડપી હોય છે, જે ઓછી ઘનતાના નિમજ્જન ચાંદીના સ્તરની રચના કરે છે, જે ચાંદીના સ્તરના નીચેના ભાગમાં તાંબાને હવા સાથે સંપર્ક કરવામાં સરળ બનાવે છે, તેથી તાંબુ ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરશે. હવામાં. છૂટક સ્ફટિક માળખું અનાજ વચ્ચે મોટા અંતર ધરાવે છે, તેથી ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર પ્રાપ્ત કરવા માટે જાડા નિમજ્જન ચાંદીના સ્તરની જરૂર છે. આનો અર્થ એ છે કે ઉત્પાદન દરમિયાન જાડા ચાંદીના સ્તરને જમા કરાવવું આવશ્યક છે, જે ઉત્પાદન ખર્ચમાં વધારો કરે છે અને સોલ્ડરેબિલિટી સમસ્યાઓ, જેમ કે માઇક્રોવોઇડ્સ અને નબળા સોલ્ડરિંગની સંભાવના પણ વધારે છે.

તાંબાનું એક્સપોઝર સામાન્ય રીતે ચાંદીના નિમજ્જન પહેલાં રાસાયણિક પ્રક્રિયા સાથે સંબંધિત છે. આ ખામી નિમજ્જન ચાંદીની પ્રક્રિયા પછી દેખાય છે, મુખ્યત્વે કારણ કે અગાઉની પ્રક્રિયા દ્વારા સંપૂર્ણપણે દૂર કરવામાં આવતી ન હોય તેવી અવશેષ ફિલ્મ ચાંદીના પડને જમા કરવામાં અવરોધ ઉભી કરે છે. સૌથી સામાન્ય એ સોલ્ડર માસ્ક પ્રક્રિયા દ્વારા લાવવામાં આવેલી શેષ ફિલ્મ છે, જે વિકાસકર્તામાં અસ્વચ્છ વિકાસને કારણે થાય છે, જે કહેવાતી “શેષ ફિલ્મ” છે. આ શેષ ફિલ્મ નિમજ્જન ચાંદીની પ્રતિક્રિયાને અવરોધે છે. તાંબાના સંપર્કમાં આવવાનું એક કારણ યાંત્રિક સારવાર પ્રક્રિયા પણ છે. સર્કિટ બોર્ડની સપાટીની રચના બોર્ડ અને સોલ્યુશન વચ્ચેના સંપર્કની એકરૂપતાને અસર કરશે. અપર્યાપ્ત અથવા અતિશય ઉકેલ પરિભ્રમણ પણ અસમાન ચાંદીના નિમજ્જન સ્તરની રચના કરશે.

આયન પ્રદૂષણ સર્કિટ બોર્ડની સપાટી પર હાજર આયનીય પદાર્થો સર્કિટ બોર્ડની વિદ્યુત કામગીરીમાં દખલ કરશે. આ આયનો મુખ્યત્વે ચાંદીના નિમજ્જન પ્રવાહીમાંથી જ આવે છે (ચાંદીના નિમજ્જન સ્તર રહે છે અથવા સોલ્ડર માસ્ક હેઠળ). વિવિધ નિમજ્જન સિલ્વર સોલ્યુશન્સ અલગ અલગ આયન સામગ્રી ધરાવે છે. આયનનું પ્રમાણ જેટલું ઊંચું છે, તે જ ધોવાની સ્થિતિમાં આયન પ્રદૂષણનું મૂલ્ય વધારે છે. નિમજ્જન ચાંદીના સ્તરની છિદ્રાળુતા એ પણ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે જે આયન પ્રદૂષણને અસર કરે છે. ઉચ્ચ છિદ્રાળુતા સાથેનું ચાંદીનું સ્તર દ્રાવણમાં આયનો જાળવી રાખે છે, જે તેને પાણીથી ધોવાનું વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે, જે આખરે આયન પ્રદૂષણના મૂલ્યમાં અનુરૂપ વધારો તરફ દોરી જશે. ધોવા પછીની અસર આયન પ્રદૂષણ પર પણ સીધી અસર કરશે. અપૂરતું ધોવા અથવા અયોગ્ય પાણી આયન પ્રદૂષણને ધોરણ કરતાં વધી જશે.

માઇક્રોવોઇડનો વ્યાસ સામાન્ય રીતે 1mil કરતા ઓછો હોય છે. સોલ્ડર અને સોલ્ડરિંગ સપાટી વચ્ચેના મેટલ ઇન્ટરફેસ સંયોજન પર સ્થિત વોઇડ્સને માઇક્રોવોઇડ્સ કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તે સોલ્ડરિંગ સપાટી પર ખરેખર “પ્લેન કેવિટીઝ” છે, તેથી તે મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે. વેલ્ડીંગ તાકાત. OSP, ENIG અને નિમજ્જન ચાંદીની સપાટી પર માઇક્રોવોઇડ્સ હશે. તેમની રચનાનું મૂળ કારણ સ્પષ્ટ નથી, પરંતુ કેટલાક પ્રભાવિત પરિબળોની પુષ્ટિ કરવામાં આવી છે. નિમજ્જન ચાંદીના સ્તરમાંના તમામ માઇક્રોવોઇડ્સ જાડા ચાંદી (જાડાઈ 15μm કરતાં વધુ) ની સપાટી પર જોવા મળે છે, તેમ છતાં તમામ જાડા ચાંદીના સ્તરોમાં માઇક્રોવોઇડ્સ હશે નહીં. જ્યારે નિમજ્જન ચાંદીના સ્તરના તળિયે તાંબાની સપાટીની રચના ખૂબ જ ખરબચડી હોય છે, ત્યારે માઇક્રોવોઇડ્સ થવાની શક્યતા વધુ હોય છે. માઇક્રોવોઇડ્સની ઘટના ચાંદીના સ્તરમાં સહ-જમાવાળા કાર્બનિક પદાર્થોના પ્રકાર અને રચના સાથે પણ સંબંધિત હોવાનું જણાય છે. ઉપરોક્ત ઘટનાના પ્રતિભાવમાં, મૂળ સાધન ઉત્પાદકો (OEM), સાધનસામગ્રી ઉત્પાદન સેવા પ્રદાતાઓ (EMS), PWB ઉત્પાદકો અને રાસાયણિક સપ્લાયર્સે સિમ્યુલેટેડ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ વેલ્ડીંગના ઘણા અભ્યાસો હાથ ધર્યા હતા, પરંતુ તેમાંથી કોઈ પણ માઇક્રોવોઇડ્સને સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકતું નથી.