PCB imersinio sidabro sluoksnio pašalinimo technologija

1. Dabartinė būsena

Visi tai žino, nes spausdintinė plokštė po jų surinkimo negalima perdirbti, sąnaudų nuostolis dėl mikrotuščių išmetimo į metalo laužą yra didžiausias. Nors defektą dėl klientų grąžinimo pastebėjo aštuoni iš PWB gamintojų, dažniausiai tokius defektus iškelia montuotojas. PWB gamintojas iš viso nepranešė apie litavimo problemą. Tik trys surinkėjai klaidingai manė, kad didelės proporcijos (HAR) storos plokštės su dideliais šilumos šalintuvais/paviršiais yra „alavo susitraukimo“ problema (turėdami omenyje banginio litavimo problemą). Stulpelio litavimas užpildomas tik iki pusės skylės gylio) dėl panardinamojo sidabro sluoksnio. Po to, kai originalios įrangos gamintojas (OĮG) atliko išsamesnius šios problemos tyrimus ir patikrinimus, ši problema yra visiškai dėl litavimo problemos, kurią sukelia grandinės plokštės konstrukcija, ir neturi nieko bendra su panardinimo sidabro procesu ar kitu galutiniu būdu. paviršiaus apdorojimo metodai.

ipcb

2. Pagrindinės priežasties analizė

Išanalizavus pagrindinę defektų priežastį, defektų dažnis gali būti sumažintas derinant proceso tobulinimą ir parametrų optimizavimą. Javanni efektas dažniausiai atsiranda po įtrūkimais tarp litavimo kaukės ir vario paviršiaus. Panardinant į sidabrą, kadangi įtrūkimai yra labai maži, sidabro jonų tiekimą čia riboja panardinamasis sidabro skystis, tačiau čia esantis varis gali virsti vario jonais, o tada vario paviršiuje, už jo ribų, vyksta panardinimo sidabro reakcija. įtrūkimai. . Kadangi jonų konversija yra panardinamojo sidabro reakcijos šaltinis, po įtrūkimu esančio vario paviršiaus atakos laipsnis yra tiesiogiai susijęs su panardinamojo sidabro storiu. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ yra metalo jonas, kuris praranda elektroną) įtrūkimai gali susidaryti dėl bet kurios iš šių priežasčių: šoninės korozijos/per didelio išsivystymo arba prasto litavimo kaukės sukibimo su vario paviršiumi; nelygus vario galvanizavimo sluoksnis (skylė Plonas vario plotas); Yra akivaizdžių gilių įbrėžimų ant pagrindo vario po litavimo kauke.

Koroziją sukelia ore esančios sieros arba deguonies reakcija su metaliniu paviršiumi. Sidabro ir sieros reakcija ant paviršiaus sudarys geltoną sidabro sulfido (Ag2S) plėvelę. Jei sieros kiekis yra didelis, sidabro sulfido plėvelė ilgainiui pasidaro juoda. Yra keletas būdų, kaip sidabras gali būti užterštas siera, oru (kaip minėta aukščiau) ar kitais taršos šaltiniais, pavyzdžiui, PWB pakavimo popieriumi. Sidabro ir deguonies reakcija yra kitas procesas, paprastai po sidabro sluoksniu deguonis ir varis reaguoja, kad susidarytų tamsiai rudas vario oksidas. Toks defektas dažniausiai atsiranda dėl to, kad panardinamasis sidabras yra labai greitas, sudarydamas mažo tankio panardinamojo sidabro sluoksnį, dėl kurio apatinėje sidabro sluoksnio dalyje esantis varis lengvai kontaktuoja su oru, todėl varis reaguos su deguonimi. ore. Biri kristalinė struktūra turi didesnius tarpus tarp grūdelių, todėl norint pasiekti atsparumą oksidacijai, reikalingas storesnis panardinamasis sidabro sluoksnis. Tai reiškia, kad gamybos metu turi būti nusodintas storesnis sidabro sluoksnis, dėl to padidėja gamybos sąnaudos, taip pat padidėja litavimo problemų, tokių kaip mikrotuštumos ir prastas litavimas, tikimybė.

Vario poveikis paprastai yra susijęs su cheminiu procesu prieš panardinant į sidabrą. Šis defektas atsiranda po panardinimo į sidabro procesą, daugiausia todėl, kad likusi plėvelė, kuri nebuvo visiškai pašalinta ankstesnio proceso metu, trukdo nusodinti sidabro sluoksnį. Dažniausia yra likutinė plėvelė, atsirandanti lydmetalio kaukės proceso metu, kurią sukelia nešvarus vystymasis ryškale, tai yra vadinamoji „likutinė plėvelė“. Ši likutinė plėvelė trukdo panardinimo sidabro reakcijai. Mechaninio apdorojimo procesas taip pat yra viena iš vario poveikio priežasčių. Plokštės paviršiaus struktūra turės įtakos plokštės ir tirpalo kontakto vienodumui. Nepakankama arba per didelė tirpalo cirkuliacija taip pat sudarys netolygų sidabrinį panardinamąjį sluoksnį.

Jonų tarša Ant plokštės paviršiaus esančios joninės medžiagos trikdys plokštės elektrinį veikimą. Šie jonai daugiausia gaunami iš paties sidabro panardinimo skysčio (lieka sidabro panardinimo sluoksnis arba po litavimo kauke). Skirtingi panardinami sidabro tirpalai turi skirtingą jonų kiekį. Kuo didesnis jonų kiekis, tuo didesnė jonų taršos vertė tomis pačiomis skalbimo sąlygomis. Panardinamojo sidabro sluoksnio poringumas taip pat yra vienas iš svarbių veiksnių, turinčių įtakos jonų taršai. Tikėtina, kad didelio poringumo sidabro sluoksnis tirpale sulaikys jonus, todėl jį sunkiau nuplauti vandeniu, o tai galiausiai atitinkamai padidins jonų taršos vertę. Poplovimo poveikis taip pat tiesiogiai paveiks jonų taršą. Dėl nepakankamo plovimo arba nekvalifikuoto vandens jonų tarša viršys normą.

Mikrotuščių skersmuo paprastai yra mažesnis nei 1 milas. Tuštumos, esančios ant metalo sąsajos junginio tarp lydmetalio ir litavimo paviršiaus, vadinamos mikrotuštumais, nes iš tikrųjų jos yra litavimo paviršiaus „plokštumos ertmės“, todėl jų labai sumažėja. Suvirinimo stiprumas. OSP, ENIG ir imersinio sidabro paviršiuje bus mikrotuščių. Pagrindinė jų susidarymo priežastis nėra aiški, tačiau patvirtinti keli įtakojantys veiksniai. Nors visos panardinamojo sidabro sluoksnio mikrotuštumos susidaro storo sidabro paviršiuje (storis viršija 15 μm), ne visuose storuose sidabro sluoksniuose bus mikrotuščių. Kai vario paviršiaus struktūra panardinamojo sidabro sluoksnio apačioje yra labai šiurkšti, labiau tikėtina, kad susidarys mikrotuštumos. Atrodo, kad mikrotuščių atsiradimas taip pat yra susijęs su sidabro sluoksnyje kartu nusėdusių organinių medžiagų rūšimi ir sudėtimi. Reaguodami į minėtą reiškinį, originalios įrangos gamintojai (OĮG), įrangos gamybos paslaugų teikėjai (EMS), PWB gamintojai ir cheminių medžiagų tiekėjai atliko keletą suvirinimo tyrimų imituotomis sąlygomis, tačiau nė vienas iš jų negali visiškai pašalinti mikrotuščių.