1. מעמד נוכחי

כולם יודעים את זה כי המעגל המודפס לא ניתן לעבד מחדש לאחר הרכבתם, אובדן העלות הנגרם עקב גריטה עקב מיקרו-חללים הוא הגבוה ביותר. למרות ששמונה מיצרניות PWB הבחינו בפגם עקב החזרת לקוחות, ליקויים כאלה מועלים בעיקר על ידי ההרכב. בעיית ההלחמה לא דווחה על ידי יצרן PWB כלל. רק שלושה מרכיבים הניחו בטעות את בעיית “התכווצות הפח” על הלוח העבה ביחס גובה-רוחב (HAR) עם גופי קירור/משטחים גדולים (הכוונה לבעיית הלחמת גלים). הלחמת הפוסט מתמלאת רק עד מחצית מעומק החור) בגלל שכבת הכסף הטבילה. לאחר שיצרן הציוד המקורי (OEM) ערך מחקר ואימות מעמיקים יותר על בעיה זו, בעיה זו נובעת לחלוטין מבעיית ההלחמה הנגרמת על ידי תכנון המעגלים, ואין לה שום קשר לתהליך כסף טבילה או סופי אחר. שיטות טיפול פני השטח.

2. ניתוח סיבת השורש

באמצעות ניתוח שורש הליקויים, ניתן למזער את שיעור הליקויים באמצעות שילוב של שיפור תהליכים ואופטימיזציה של פרמטרים. אפקט Javanni מופיע בדרך כלל מתחת לסדקים בין מסכת ההלחמה למשטח הנחושת. במהלך תהליך טבילת הכסף, מכיוון שהסדקים קטנים מאוד, אספקת יוני הכסף כאן מוגבלת על ידי נוזל טבילת הכסף, אך הנחושת כאן יכולה להיחלד ליוני נחושת, ואז מתרחשת תגובת כסף טבילה על פני הנחושת שמחוץ ל- סדקים. . מכיוון שהמרת יונים היא המקור לתגובת הכסף הטבילה, מידת ההתקפה על פני הנחושת מתחת לסדק קשורה ישירות לעובי הכסף הטבילה. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ הוא יון מתכת שמאבד אלקטרון) סדקים יכולים להיווצר מכל אחת מהסיבות הבאות: קורוזיה צדדית/פיתוח יתר או התקשרות לקויה של מסכת ההלחמה למשטח הנחושת; שכבת ציפוי נחושת לא אחידה (חור אזור נחושת דק); ישנן שריטות עמוקות ברורות על הנחושת הבסיסית מתחת למסכת ההלחמה.

קורוזיה נגרמת מתגובה של גופרית או חמצן באוויר עם פני המתכת. התגובה של כסף וגופרית תיצור סרט כסף גופרתי צהוב (Ag2S) על פני השטח. אם תכולת הגופרית גבוהה, סרט הגופרית הכסוף ישחיר בסופו של דבר. ישנן מספר דרכים לכסף להיות מזוהם מגופרית, אוויר (כפי שהוזכר לעיל) או מקורות זיהום אחרים, כגון נייר אריזה PWB. התגובה של כסף וחמצן היא תהליך נוסף, בדרך כלל חמצן ונחושת מתחת לשכבת הכסף מגיבים לייצור תחמוצת קופרוס חומה כהה. פגם מסוג זה נובע בדרך כלל בגלל שכסף הטבילה מהיר מאוד, ויוצר שכבת כסף טבילה בצפיפות נמוכה, מה שמקל על הנחושת בחלק התחתון של שכבת הכסף למגע עם האוויר, כך שהנחושת תגיב עם החמצן באוויר. למבנה הגביש הרופף יש מרווחים גדולים יותר בין הגרגרים, ולכן יש צורך בשכבת כסף עבה יותר כדי להשיג עמידות לחמצון. המשמעות היא שיש להפקיד שכבת כסף עבה יותר במהלך הייצור, מה שמגדיל את עלויות הייצור וגם מעלה את ההסתברות לבעיות הלחמה, כמו מיקרו-חללים והלחמה לקויה.

חשיפת הנחושת קשורה בדרך כלל לתהליך הכימי לפני טבילת כסף. פגם זה מופיע לאחר תהליך הכסף בטבילה, בעיקר בגלל שהסרט שאריות שלא הוסר לחלוטין בתהליך הקודם מעכב את שקיעת שכבת הכסף. הנפוץ ביותר הוא הסרט השיורי שנוצר כתוצאה מתהליך מסכת ההלחמה, הנגרם מהפיתוח הלא נקי במפתח, שהוא מה שנקרא “הסרט שיורי”. סרט שיורי זה מעכב את תגובת הכסף הטבילה. תהליך הטיפול המכני הוא גם אחת הסיבות לחשיפת הנחושת. מבנה פני השטח של המעגל ישפיע על אחידות המגע בין הלוח לתמיסה. זרימת תמיסה לא מספקת או מוגזמת תיצור גם שכבת טבילה כסף לא אחידה.

זיהום יונים החומרים היוניים הנמצאים על פני הלוח יפריעו לביצועים החשמליים של המעגל. יונים אלו מגיעים בעיקר מנוזל טבילת הכסף עצמו (שכבת טבילת הכסף נשארת או מתחת למסכת ההלחמה). לפתרונות כסף טבילה שונים יש תכולת יונים שונה. ככל שתכולת היונים גבוהה יותר, כך ערך זיהום היונים גבוה יותר באותם תנאי כביסה. הנקבוביות של שכבת הכסף הטבילה היא גם אחד הגורמים החשובים המשפיעים על זיהום היונים. שכבת הכסף בעלת הנקבוביות הגבוהה עשויה לשמור יונים בתמיסה, מה שמקשה על שטיפה במים, מה שיוביל בסופו של דבר לעלייה מקבילה בערך של זיהום היונים. האפקט שלאחר הכביסה ישפיע ישירות על זיהום היונים. כביסה לא מספקת או מים לא מוסמכים יגרמו לזיהום יונים לחרוג מהתקן.

קוטר המיקרו-חללים הוא בדרך כלל פחות ממיליון אחד. החללים הממוקמים על מתחם ממשק המתכת בין ההלחמה למשטח ההלחמה נקראים מיקרו-חללים, מכיוון שהם למעשה “חללים מישוריים” על משטח ההלחמה, ולכן הם מצטמצמים מאוד. חוזק ריתוך. על פני השטח של OSP, ENIG וכסף טבילה יהיו מיקרו-חללים. הסיבה העיקרית להיווצרותם אינה ברורה, אך אושרו מספר גורמים משפיעים. למרות שכל המיקרו-חללים בשכבת הכסף הטבילה מתרחשים על פני השטח של כסף עבה (עובי העולה על 1μm), לא בכל שכבות הכסף העבות יהיו מיקרו-חללים. כאשר מבנה פני הנחושת בתחתית שכבת הכסף הטבילה מחוספס מאוד, יש סיכוי גבוה יותר להתרחש מיקרו-חללים. נראה כי התרחשותם של מיקרו-חללים קשורה גם לסוג ולהרכב החומרים האורגניים המופקדים יחד בשכבת הכסף. בתגובה לתופעה שלעיל, יצרני ציוד מקורי (OEM), ספקי שירותי ייצור ציוד (EMS), יצרני PWB וספקי כימיקלים ערכו מספר מחקרי ריתוך בתנאים מדומים, אך אף אחד מהם לא יכול לחסל לחלוטין את המיקרו-חללים.