Eliminatietechnologie van PCB-immersie zilverlaag

1. Huidige status

Iedereen weet dat omdat printplaat niet kunnen worden herwerkt nadat ze zijn geassembleerd, is het kostenverlies veroorzaakt door sloop als gevolg van microholtes het grootst. Hoewel acht van de PWB-fabrikanten het defect opmerkten als gevolg van terugkeer van de klant, worden dergelijke defecten voornamelijk door de monteur gemeld. Het soldeerbaarheidsprobleem is helemaal niet gemeld door de PWB-fabrikant. Slechts drie assembleurs gingen ten onrechte uit van het probleem van “tinkrimp” op het dikke bord met hoge aspectverhouding (HAR) met grote koellichamen/oppervlakken (verwijzend naar het golfsoldeerprobleem). Het stiftsoldeer wordt slechts tot de helft van de diepte van het gat gevuld) vanwege de immersiezilverlaag. Nadat de fabrikant van de originele apparatuur (OEM) meer diepgaand onderzoek en verificatie naar dit probleem heeft uitgevoerd, is dit probleem volledig te wijten aan het probleem met de soldeerbaarheid veroorzaakt door het ontwerp van de printplaat, en heeft het niets te maken met het immersie-zilverproces of andere definitieve oppervlaktebehandelingsmethoden.

ipcb

2. Oorzaakanalyse

Door de analyse van de oorzaak van de defecten kan het percentage defecten worden geminimaliseerd door een combinatie van procesverbetering en parameteroptimalisatie. Het Javanni-effect verschijnt meestal onder de scheuren tussen het soldeermasker en het koperen oppervlak. Tijdens het zilveronderdompelingsproces, omdat de scheuren erg klein zijn, wordt de zilverionentoevoer hier beperkt door de zilveronderdompelingsvloeistof, maar het koper kan hier worden gecorrodeerd tot koperionen, en dan vindt er een onderdompelingszilverreactie plaats op het koperoppervlak buiten de scheuren. . Omdat ionenomzetting de bron is van de immersiezilverreactie, is de mate van aantasting van het koperoppervlak onder de scheur direct gerelateerd aan de dikte van het immersiezilver. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ is een metaalion dat een elektron verliest) scheuren kunnen worden gevormd om een ​​van de volgende redenen: zijcorrosie/overmatige ontwikkeling of slechte hechting van het soldeermasker aan het koperoppervlak; ongelijke koperen galvaniseerlaag (gat Dun koperen gebied); Er zijn duidelijke diepe krassen op het basiskoper onder het soldeermasker.

Corrosie wordt veroorzaakt door de reactie van zwavel of zuurstof in de lucht met het metalen oppervlak. De reactie van zilver en zwavel zal een gele zilversulfide (Ag2S) film op het oppervlak vormen. Als het zwavelgehalte hoog is, zal de zilversulfidefilm uiteindelijk zwart worden. Er zijn verschillende manieren waarop zilver kan worden verontreinigd door zwavel, lucht (zoals hierboven vermeld) of andere vervuilingsbronnen, zoals PWB-verpakkingspapier. De reactie van zilver en zuurstof is een ander proces, meestal reageren zuurstof en koper onder de zilverlaag om donkerbruin cupro-oxide te produceren. Dit soort defect is meestal omdat het onderdompelingszilver erg snel is en een onderdompelingszilverlaag met lage dichtheid vormt, waardoor het koper in het onderste deel van de zilverlaag gemakkelijk in contact komt met de lucht, zodat het koper zal reageren met de zuurstof in de lucht. De losse kristalstructuur heeft grotere openingen tussen de korrels, dus een dikkere immersie zilverlaag is nodig om oxidatieweerstand te bereiken. Dit betekent dat er tijdens de productie een dikkere zilverlaag moet worden afgezet, wat de productiekosten verhoogt en ook de kans op soldeerbaarheidsproblemen, zoals microholtes en slecht solderen, vergroot.

De blootstelling van koper is meestal gerelateerd aan het chemische proces vóór onderdompeling in zilver. Dit defect treedt op na het zilveronderdompelingsproces, voornamelijk omdat de resterende film die niet volledig is verwijderd door het vorige proces, de afzetting van de zilverlaag belemmert. De meest voorkomende is de restfilm die wordt veroorzaakt door het soldeermaskerproces, die wordt veroorzaakt door de onreine ontwikkeling in de ontwikkelaar, de zogenaamde “restfilm”. Deze restfilm verhindert de immersiezilverreactie. Het mechanische behandelingsproces is ook een van de redenen voor de blootstelling van koper. De oppervlaktestructuur van de printplaat zal de uniformiteit van het contact tussen de print en de oplossing beïnvloeden. Onvoldoende of overmatige circulatie van de oplossing zal ook een ongelijkmatige zilveronderdompelingslaag vormen.

Ionenvervuiling De ionische stoffen die aanwezig zijn op het oppervlak van de printplaat zullen interfereren met de elektrische prestaties van de printplaat. Deze ionen komen voornamelijk uit de zilver-immersievloeistof zelf (de zilver-immersielaag blijft of onder het soldeermasker). Verschillende immersie-zilveroplossingen hebben verschillende ionengehaltes. Hoe hoger het ionengehalte, hoe hoger de ionenvervuilingswaarde onder dezelfde wasomstandigheden. De porositeit van de immersiezilverlaag is ook een van de belangrijke factoren die de ionenvervuiling beïnvloeden. De zilverlaag met hoge porositeit houdt waarschijnlijk ionen vast in de oplossing, waardoor het moeilijker is om met water te wassen, wat uiteindelijk zal leiden tot een overeenkomstige toename van de waarde van ionenvervuiling. Het effect na het wassen heeft ook een directe invloed op de ionenvervuiling. Onvoldoende wassen of ongekwalificeerd water zal ervoor zorgen dat ionenvervuiling de norm overschrijdt.

Microholtes hebben meestal een diameter van minder dan 1 mil. De holtes die zich op de metalen interfaceverbinding tussen het soldeer en het soldeeroppervlak bevinden, worden microholtes genoemd, omdat het in feite “vlakke holtes” op het soldeeroppervlak zijn, dus ze worden aanzienlijk verminderd. Lassterkte. Het oppervlak van OSP, ENIG en immersiezilver zal microholtes bevatten. De oorzaak van hun vorming is niet duidelijk, maar verschillende beïnvloedende factoren zijn bevestigd. Hoewel alle microholtes in de immersiezilverlaag voorkomen op het oppervlak van dik zilver (dikte groter dan 15 m), zullen niet alle dikke zilverlagen microholtes hebben. Wanneer de koperen oppervlaktestructuur aan de onderkant van de immersiezilverlaag erg ruw is, is de kans groter dat microholtes ontstaan. Het optreden van microholtes lijkt ook verband te houden met het type en de samenstelling van de organische stof die samen in de zilverlaag is afgezet. Als reactie op het bovenstaande fenomeen hebben fabrikanten van originele apparatuur (OEM), leveranciers van apparatuurproductie (EMS), PWB-fabrikanten en leveranciers van chemicaliën verschillende lasstudies uitgevoerd onder gesimuleerde omstandigheden, maar geen van hen kan de microholtes volledig elimineren.