1. Jelenlegi állapot

Ezt mindenki tudja, mert nyomtatott áramkör összeszerelésük után nem lehet átdolgozni, a mikroüregek miatti selejtezésből adódó költségveszteség a legnagyobb. Bár a PWB-gyártók közül nyolcan a vásárlók visszaküldése miatt vették észre a hibát, az ilyen hibákat elsősorban az összeszerelő veti fel. A forraszthatósági problémát a PWB gyártója egyáltalán nem jelentette be. Csak három összeszerelő feltételezte tévesen az „ónzsugorodás” problémát a nagy oldalarányú (HAR) vastag lapokon, nagy hűtőbordákkal/felületekkel (utalva a hullámforrasztási problémára). Az oszlopforrasz csak a furat mélységének feléig van feltöltve) a bemerülő ezüstréteg miatt. Miután az eredeti berendezés gyártója (OEM) alaposabb kutatást és ellenőrzést végzett ezzel a problémával kapcsolatban, ez a probléma teljes mértékben az áramköri lap kialakítása által okozott forraszthatósági problémának köszönhető, és semmi köze a merítési ezüst eljáráshoz vagy más végső megoldáshoz. felületkezelési módszerek.

2. A kiváltó ok elemzése

A hibák kiváltó okának elemzése révén a hibaarány minimalizálható a folyamatjavítás és a paraméteroptimalizálás kombinációjával. A Javanni-effektus általában a forrasztómaszk és a rézfelület közötti repedések alatt jelenik meg. Az ezüstbemerítési folyamat során, mivel a repedések nagyon kicsik, az ezüstion-ellátást itt az ezüstimmerziós folyadék korlátozza, de az itteni réz rézionokká korrodálódhat, majd a rézfelületen kívüli bemerülési ezüst reakció lép fel. repedések. . Mivel az ionkonverzió az immerziós ezüstreakció forrása, a repedés alatti rézfelület támadási foka közvetlenül összefügg az immerziós ezüst vastagságával. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ egy fémion, amely elektront veszít) repedések keletkezhetnek az alábbi okok bármelyike ​​miatt: oldalsó korrózió/túlzott kifejlődés vagy a forrasztómaszk rossz kötődése a rézfelülethez; egyenetlen réz galvanizáló réteg (lyuk Vékony rézfelület); A forrasztómaszk alatti alapréz felületén nyilvánvaló mély karcolások láthatók.

A korróziót a levegőben lévő kén vagy oxigén reakciója okozza a fémfelülettel. Az ezüst és a kén reakciója során sárga ezüst-szulfid (Ag2S) film képződik a felületen. Ha a kéntartalom magas, az ezüst-szulfid film végül feketévé válik. Számos módja van annak, hogy az ezüst kénnel, levegővel (ahogy fentebb említettük) vagy más szennyezőforrással, például PWB csomagolópapírral szennyeződjön. Az ezüst és az oxigén reakciója egy másik folyamat, általában az oxigén és a réz az ezüstréteg alatt reagálnak, és sötétbarna réz-oxidot termelnek. Ez a fajta hiba általában abból adódik, hogy az immerziós ezüst nagyon gyors, kis sűrűségű immerziós ezüstréteget képez, ami miatt az ezüstréteg alsó részében lévő réz könnyen érintkezik a levegővel, így a réz reakcióba lép az oxigénnel. levegőben. A laza kristályszerkezetben nagyobb rések vannak a szemcsék között, ezért az oxidációval szembeni ellenállás eléréséhez vastagabb immerziós ezüstrétegre van szükség. Ez azt jelenti, hogy a gyártás során vastagabb ezüstréteget kell lerakni, ami növeli a gyártási költségeket, és növeli a forraszthatósági problémák, például mikroüregek és rossz forrasztás valószínűségét is.

A réz expozíciója általában az ezüstbemerítés előtti kémiai folyamathoz kapcsolódik. Ez a hiba az immerziós ezüst eljárás után jelentkezik, főként azért, mert az előző eljárással teljesen el nem távolított maradék film akadályozza az ezüstréteg lerakódását. A legelterjedtebb a forrasztómaszk-eljárás során keletkezett maradékfilm, amelyet az előhívóban lévő szennyeződések okoznak, ez az úgynevezett „maradványfilm”. Ez a visszamaradó film gátolja a merítési ezüst reakciót. A mechanikai kezelési folyamat is az egyik oka a réz expozíciójának. Az áramköri lap felületi szerkezete befolyásolja a kártya és az oldat közötti érintkezés egyenletességét. Az elégtelen vagy túlzott oldatkeringés szintén egyenetlen ezüst bemerítő réteget képez.

Ionszennyezés Az áramköri lap felületén található ionos anyagok zavarják az áramköri lap elektromos teljesítményét. Ezek az ionok főként magából az ezüst immerziós folyadékból származnak (az ezüst immerziós réteg megmarad vagy a forrasztómaszk alatt). A különböző immerziós ezüstoldatok eltérő iontartalmúak. Minél nagyobb az iontartalom, annál nagyobb az ionszennyezettség értéke azonos mosási körülmények között. Az immerziós ezüstréteg porozitása is az egyik fontos tényező, amely befolyásolja az ionszennyezést. A nagy porozitású ezüstréteg valószínűleg visszatartja az ionokat az oldatban, ami megnehezíti a vízzel való mosást, ami végül az ionszennyezés értékének megfelelő növekedéséhez vezet. Az utómosás hatás közvetlenül is befolyásolja az ionszennyezést. Az elégtelen mosás vagy nem minősített víz az ionszennyezettség mértékét túllépi.

A mikroüregek átmérője általában kevesebb, mint 1 mil. A forrasztóanyag és a forrasztófelület közötti fém határfelületen található üregeket mikroüregeknek nevezzük, mivel ezek tulajdonképpen „síküregek” a forrasztási felületen, így nagymértékben csökkennek. Hegesztési szilárdság. Az OSP, az ENIG és az immerziós ezüst felületén mikroüregek lesznek. Kialakulásuk kiváltó oka nem tisztázott, de több befolyásoló tényező is megerősítést nyert. Bár az immerziós ezüstrétegben minden mikroüreg a vastag ezüst felületén található (vastagság meghaladja a 15 μm-t), nem minden vastag ezüstrétegben lesz mikroüreg. Ha az immerziós ezüstréteg alján a rézfelület szerkezete nagyon durva, akkor nagyobb valószínűséggel keletkeznek mikroüregek. Úgy tűnik, hogy a mikroüregek előfordulása az ezüstrétegben együtt lerakódott szerves anyagok típusával és összetételével is összefügg. A fenti jelenségre reagálva az eredeti berendezésgyártók (OEM), a berendezésgyártó szolgáltatók (EMS), a PWB-gyártók és a vegyszerszállítók több hegesztési vizsgálatot végeztek szimulált körülmények között, de egyik sem tudja teljesen megszüntetni a mikroüregeket.