1. 현황

때문에 모두가 안다. 인쇄 회로 기판 조립 후 재가공이 불가능하기 때문에 미세 공극으로 인한 폐기로 인한 비용 손실이 가장 높습니다. PWB 제조사 중 XNUMX곳이 고객 반품으로 인한 불량을 인지했지만, 이러한 불량은 주로 조립업체에서 제기한다. 납땜성 문제는 PWB 제조업체에서 전혀 보고되지 않았습니다. XNUMX명의 조립업체만이 큰 방열판/표면이 있는 고종횡비(HAR) 두꺼운 기판에서 “주석 수축” 문제를 잘못 가정했습니다(웨이브 납땜 문제 참조). 포스트 솔더는 침지 은층으로 인해 구멍 깊이의 절반까지만 채워집니다. OEM(Original Equipment Manufacturer)이 이 문제에 대해 보다 심층적인 연구 및 검증을 수행한 결과, 이 문제는 전적으로 회로 기판 설계로 인한 납땜성 문제에 기인하며 침지 은 공정 또는 기타 최종 공정과 관련이 없습니다. 표면 처리 방법.

2. 근본 원인 분석

결함의 근본 원인 분석을 통해 공정 개선과 매개변수 최적화의 조합을 통해 결함률을 최소화할 수 있습니다. Javanni 효과는 일반적으로 솔더 마스크와 구리 표면 사이의 균열 아래에 나타납니다. 은 침지 과정에서 크랙이 매우 작기 때문에 여기에 공급되는 은 이온은 은 침지액에 의해 제한되지만 여기의 구리는 구리 이온으로 부식되어 외부 구리 표면에서 침지 은 반응이 일어납니다. 균열. . 이온 전환이 침지 은 반응의 원인이기 때문에 균열 아래의 구리 표면에 대한 공격 정도는 침지 은의 두께와 직접적인 관련이 있습니다. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++(+는 전자를 잃는 금속 이온) 균열은 다음과 같은 이유로 형성될 수 있습니다. 측면 부식/과도한 현상 또는 구리 표면에 대한 솔더 마스크의 결합 불량; 고르지 않은 구리 전기도금층(구멍 얇은 구리 영역); 솔더 마스크 아래의 베이스 구리에 명백한 깊은 흠집이 있습니다.

부식은 공기 중의 황 또는 산소가 금속 표면과 반응하여 발생합니다. 은과 황의 반응은 표면에 노란색 황화은(Ag2S) 막을 형성합니다. 황 함량이 높으면 황화은 필름이 결국 검게 변합니다. 은이 황, 공기(위에서 언급됨) 또는 PWB 포장지와 같은 기타 오염원에 의해 오염되는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 은과 산소의 반응은 또 다른 과정이며 일반적으로 은 층 아래의 산소와 구리가 반응하여 암갈색의 산화제XNUMX구리를 생성합니다. 이러한 종류의 결함은 일반적으로 침지 은이 매우 빠르기 때문에 저밀도 침지 은층을 형성하여 은층 하부의 구리가 공기와 쉽게 접촉하여 구리가 산소와 반응하기 때문입니다. 공중에. 느슨한 결정 구조는 결정립 사이의 간격이 더 크므로 내산화성을 얻으려면 더 두꺼운 침지 은 층이 필요합니다. 이는 생산 중에 더 두꺼운 은 층이 증착되어야 한다는 것을 의미하며, 이는 생산 비용을 증가시키고 미세 공극 및 불량한 납땜과 같은 납땜 가능성 문제의 가능성을 증가시킵니다.

구리의 노출은 일반적으로 은을 담그기 전의 화학 공정과 관련이 있습니다. 이 결함은 침지 은 공정 후에 나타나는데, 이는 주로 이전 공정에서 완전히 제거되지 않은 잔막이 은층의 증착을 방해하기 때문이다. 가장 흔한 것은 솔더 마스크 공정에 의해 생기는 잔류막으로 현상액의 불결한 현상으로 인해 생기는 이른바 “잔사막”이다. 이 잔류 필름은 액침 은 반응을 방해합니다. 기계적 처리 과정도 구리 노출의 원인 중 하나입니다. 회로 기판의 표면 구조는 기판과 용액 사이의 접촉 균일성에 영향을 미칩니다. 불충분하거나 과도한 용액 순환은 또한 고르지 않은 은 침지 층을 형성할 것입니다.

이온 오염 회로 기판 표면에 존재하는 이온 물질은 회로 기판의 전기적 성능을 방해합니다. 이러한 이온은 주로 은 침지 액체 자체에서 발생합니다(은 침지 층이 남아 있거나 솔더 마스크 아래에 있음). 다른 침지 은 용액은 이온 함량이 다릅니다. 이온 함량이 높을수록 동일한 세척 조건에서 이온 오염 값이 높아집니다. 침지은층의 기공도 역시 이온 오염에 영향을 미치는 중요한 요인 중 하나이다. 다공성이 높은 은층은 용액에 이온을 보유할 가능성이 있어 물로 세척하기가 더 어려워 결국 이온 오염 값이 증가합니다. 세척 후 효과는 이온 오염에도 직접적인 영향을 미칩니다. 세척이 충분하지 않거나 물이 부적합하면 이온 오염이 표준을 초과하게 됩니다.

미세 공극은 일반적으로 직경이 1mil 미만입니다. 솔더와 솔더링 표면 사이의 금속 계면 화합물에 위치한 보이드는 실제로 솔더링 표면의 “평면 캐비티”이기 때문에 마이크로 보이드라고 불리며 크게 감소합니다. 용접 강도. OSP, ENIG 및 침지은의 표면에는 미세 공극이 있습니다. 그들의 형성의 근본 원인은 명확하지 않지만 몇 가지 영향 요인이 확인되었습니다. 침지 은층의 모든 미세 공극은 두꺼운 은(두께 15μm 초과)의 표면에 발생하지만 모든 두꺼운 은층에 미세 공극이 있는 것은 아닙니다. 액침 은층 바닥의 구리 표면 구조가 매우 거칠면 마이크로 보이드가 발생하기 쉽습니다. 미세 공극의 발생은 또한 은층에 공증착된 유기물의 종류 및 조성과 관련이 있는 것으로 보인다. 위의 현상에 대응하여 OEM(Original Equipment Manufacturer), EMS(장비 제조 서비스 제공업체), PWB 제조업체 및 화학 공급업체는 시뮬레이션된 조건에서 여러 용접 연구를 수행했지만 그 어느 것도 마이크로 보이드를 완전히 제거할 수 없었습니다.