Elimineringsteknologi for PCB-nedsenking av sølvlag

1. Nåværende status

Alle vet det pga trykte kretskort ikke kan omarbeides etter at de er montert, er kostnadstapet forårsaket av skroting på grunn av mikrohull det høyeste. Selv om åtte av PWB-produsentene la merke til feilen på grunn av kunderetur, er slike feil hovedsakelig tatt opp av montøren. Loddebarhetsproblemet er ikke rapportert av PWB-produsenten i det hele tatt. Bare tre montører antok feilaktig problemet med “tinnkrymping” på den tykke platen med høyt aspektforhold (HAR) med store varmeavledere/overflater (refererer til bølgeloddeproblemet). Stolpeloddet fylles kun til halve dybden av hullet) på grunn av nedsenkingssølvlaget. Etter at produsenten av originalutstyr (OEM) har utført mer dyptgående forskning og verifikasjon av dette problemet, skyldes dette problemet fullstendig loddebarhetsproblemet forårsaket av kretskortdesignet, og har ingenting å gjøre med nedsenkingssølvprosessen eller annen endelig overflatebehandlingsmetoder.

ipcb

2. Grunnårsaksanalyse

Gjennom analysen av grunnårsaken til defektene kan defektraten minimeres gjennom en kombinasjon av prosessforbedring og parameteroptimalisering. Javanni-effekten vises vanligvis under sprekkene mellom loddemasken og kobberoverflaten. Under sølvneddykkingsprosessen, fordi sprekkene er svært små, begrenses sølvionetilførselen her av sølvnedsenkningsvæsken, men kobberet her kan korroderes til kobberioner, og da oppstår en nedsenkingssølvreaksjon på kobberoverflaten utenfor sprekker. . Fordi ionekonvertering er kilden til nedsenkingssølvreaksjonen, er graden av angrep på kobberoverflaten under sprekken direkte relatert til tykkelsen på nedsenkingssølvet. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ er et metallion som mister et elektron) sprekker kan dannes av en av følgende årsaker: sidekorrosjon/overdreven utvikling eller dårlig binding av loddemasken til kobberoverflaten; ujevnt kobbergalvaniseringslag (hull Tynt kobberområde); Det er tydelige dype riper på basiskobberet under loddemasken.

Korrosjon er forårsaket av reaksjonen av svovel eller oksygen i luften med metalloverflaten. Reaksjonen av sølv og svovel vil danne en gul sølvsulfid (Ag2S) film på overflaten. Hvis svovelinnholdet er høyt, vil sølvsulfidfilmen til slutt bli svart. Det er flere måter for sølv å bli forurenset av svovel, luft (som nevnt ovenfor) eller andre forurensningskilder, for eksempel PWB-emballasjepapir. Reaksjonen av sølv og oksygen er en annen prosess, vanligvis reagerer oksygen og kobber under sølvlaget for å produsere mørkebrunt kobberoksid. Denne typen defekt er vanligvis fordi nedsenkingssølvet er veldig raskt, og danner et lavtetthetssølvlag, som gjør kobberet i den nedre delen av sølvlaget lett å komme i kontakt med luften, slik at kobberet vil reagere med oksygenet. i luften. Den løse krystallstrukturen har større hull mellom kornene, så et tykkere nedsenkingssølvlag er nødvendig for å oppnå oksidasjonsmotstand. Dette betyr at et tykkere sølvlag må avsettes under produksjonen, noe som øker produksjonskostnadene og øker også sannsynligheten for problemer med loddeevne, som mikrohull og dårlig lodding.

Eksponeringen av kobber er vanligvis relatert til den kjemiske prosessen før sølvnedsenking. Denne defekten oppstår etter nedsenkingssølvprosessen, hovedsakelig fordi restfilmen som ikke er fullstendig fjernet ved forrige prosess hindrer avsetningen av sølvlaget. Den vanligste er restfilmen som er forårsaket av loddemaskeprosessen, som er forårsaket av den urene utviklingen i fremkalleren, som er den såkalte “restfilmen”. Denne gjenværende filmen hindrer nedsenkingssølvreaksjonen. Den mekaniske behandlingsprosessen er også en av årsakene til eksponeringen av kobber. Overflatestrukturen til kretskortet vil påvirke jevnheten i kontakten mellom kortet og løsningen. Utilstrekkelig eller overdreven sirkulasjon av løsningen vil også danne et ujevnt sølvneddykkingslag.

Ioneforurensning De ioniske stoffene som finnes på overflaten av kretskortet vil forstyrre den elektriske ytelsen til kretskortet. Disse ionene kommer hovedsakelig fra selve sølvnedsenkningsvæsken (sølvnedsenkningslaget forblir eller under loddemasken). Ulike nedsenkingssølvløsninger har ulikt ioneinnhold. Jo høyere ioneinnhold, jo høyere ioneforurensningsverdi under samme vaskeforhold. Porøsiteten til nedsenkingssølvlaget er også en av de viktige faktorene som påvirker ioneforurensning. Sølvlaget med høy porøsitet vil sannsynligvis beholde ioner i løsningen, noe som gjør det vanskeligere å vaske med vann, noe som til slutt vil føre til en tilsvarende økning i verdien av ioneforurensning. Ettervaskeffekten vil også direkte påvirke ioneforurensning. Utilstrekkelig vask eller ukvalifisert vann vil føre til at ioneforurensning overskrider standarden.

Mikrohulrom er vanligvis mindre enn 1 mil i diameter. Hulrommene som ligger på metallgrensesnittet mellom loddetinn og loddeoverflaten kalles mikrohulrom, fordi de faktisk er “plane hulrom” på loddeoverflaten, så de reduseres kraftig. Sveisestyrke. Overflaten til OSP, ENIG og immersionsølv vil ha mikrohull. Grunnårsaken til deres dannelse er ikke klar, men flere påvirkningsfaktorer er bekreftet. Selv om alle mikrohulrom i nedsenkingssølvlaget forekommer på overflaten av tykt sølv (tykkelse over 15μm), vil ikke alle tykke sølvlag ha mikrohulrom. Når kobberoverflatestrukturen i bunnen av nedsenkingssølvlaget er veldig grov, er det mer sannsynlig at det oppstår mikrohull. Forekomsten av mikrohulrom ser også ut til å ha sammenheng med typen og sammensetningen av organisk materiale som er avsatt i sølvlaget. Som svar på fenomenet ovenfor har produsenter av originalutstyr (OEM), leverandører av utstyrsproduksjon (EMS), PWB-produsenter og kjemiske leverandører utført flere sveisestudier under simulerte forhold, men ingen av dem kan helt eliminere mikrohulene.