1. Текущее состояние

Все это знают, потому что печатная плата не могут быть переработаны после сборки, убытки, вызванные списанием в лом из-за микропустот, являются самыми высокими. Хотя восемь производителей печатных плат заметили дефект из-за возврата покупателем, такие дефекты в основном возникают по вине сборщика. О проблеме паяемости производитель PWB вообще не сообщал. Только три сборщика ошибочно предположили проблему «усадки олова» на толстой плате с высоким соотношением сторон (HAR) с большими радиаторами / поверхностями (имея в виду проблему пайки волной припоя). Штыревой припой заполняется только на половину глубины отверстия) из-за иммерсионного слоя серебра. После того, как производитель оригинального оборудования (OEM) провел более глубокое исследование и проверку этой проблемы, эта проблема полностью связана с проблемой паяемости, вызванной конструкцией печатной платы, и не имеет ничего общего с процессом иммерсионного серебра или другим конечным продуктом. методы обработки поверхности.

2. Анализ первопричин

Путем анализа первопричины дефектов можно минимизировать количество дефектов за счет комбинации улучшения процесса и оптимизации параметров. Эффект Джаванни обычно проявляется под трещинами между паяльной маской и медной поверхностью. Во время процесса иммерсии серебра, поскольку трещины очень малы, подача ионов серебра здесь ограничена иммерсионной жидкостью, но медь здесь может корродировать до ионов меди, и затем на поверхности меди за пределами поверхности протекает реакция иммерсионного серебра. трещины. . Поскольку ионная конверсия является источником реакции иммерсионного серебра, степень воздействия на медную поверхность под трещиной напрямую связана с толщиной иммерсионного серебра. 2Ag ++ 1Cu = 2Ag + 1Cu ++ (+ – ион металла, теряющий электрон) трещины могут образовываться по любой из следующих причин: боковая коррозия / чрезмерное развитие или плохое сцепление паяльной маски с поверхностью меди; неровный медный гальванический слой (отверстие Тонкая медная поверхность); Под паяльной маской на основной меди видны глубокие царапины.

Коррозия вызывается реакцией серы или кислорода воздуха с поверхностью металла. В результате реакции серебра и серы на поверхности образуется желтая пленка сульфида серебра (Ag2S). Если содержание серы высокое, пленка сульфида серебра в конечном итоге станет черной. Существует несколько способов загрязнения серебра серой, воздухом (как упоминалось выше) или другими источниками загрязнения, такими как упаковочная бумага для печатных плат. Реакция серебра и кислорода – другой процесс, обычно кислород и медь под слоем серебра реагируют с образованием темно-коричневой закиси меди. Этот вид дефекта обычно возникает из-за того, что иммерсионное серебро очень быстро образует иммерсионный слой серебра низкой плотности, благодаря чему медь в нижней части серебряного слоя легко контактирует с воздухом, поэтому медь будет реагировать с кислородом. в воздухе. Рыхлая кристаллическая структура имеет большие зазоры между зернами, поэтому для достижения стойкости к окислению необходим более толстый иммерсионный слой серебра. Это означает, что во время производства должен быть нанесен более толстый слой серебра, что увеличивает производственные затраты, а также увеличивает вероятность проблем с пайкой, таких как микропустоты и плохая пайка.

Воздействие на медь обычно связано с химическим процессом перед погружением в серебро. Этот дефект появляется после процесса иммерсионного серебра, в основном потому, что остаточная пленка, не полностью удаленная предыдущим процессом, препятствует нанесению слоя серебра. Чаще всего это остаточная пленка, вызванная процессом паяльной маски, вызванная нечистым проявлением проявителя, так называемой «остаточной пленкой». Эта остаточная пленка препятствует реакции иммерсионного серебра. Процесс механической обработки также является одной из причин обнажения меди. Структура поверхности печатной платы влияет на равномерность контакта между платой и раствором. Недостаточная или чрезмерная циркуляция раствора также приведет к образованию неравномерного иммерсионного слоя серебра.

Ионное загрязнение. Ионные вещества, присутствующие на поверхности печатной платы, будут влиять на электрические характеристики печатной платы. Эти ионы в основном поступают из самой иммерсионной жидкости серебра (иммерсионный слой серебра остается или под маской припоя). Различные иммерсионные растворы серебра имеют разное содержание ионов. Чем выше содержание ионов, тем выше уровень ионного загрязнения при тех же условиях стирки. Пористость иммерсионного слоя серебра также является одним из важных факторов, влияющих на ионное загрязнение. Слой серебра с высокой пористостью, вероятно, будет удерживать ионы в растворе, что затрудняет его промывку водой, что в конечном итоге приведет к соответствующему увеличению степени ионного загрязнения. Эффект после стирки также напрямую влияет на ионное загрязнение. Недостаточная стирка или использование неквалифицированной воды приведет к превышению допустимого уровня ионного загрязнения.

Микропустоты обычно меньше 1 мил в диаметре. Пустоты, расположенные на стыке металла между припоем и поверхностью пайки, называются микропустотами, потому что на самом деле они представляют собой «плоские полости» на поверхности пайки, поэтому они значительно уменьшены. Прочность сварки. На поверхности OSP, ENIG и иммерсионного серебра будут микропустоты. Первопричина их образования не ясна, но несколько влияющих факторов были подтверждены. Хотя все микропустоты в иммерсионном слое серебра возникают на поверхности толстого серебра (толщина более 15 мкм), не все толстые слои серебра будут иметь микропустоты. Когда структура поверхности меди на дне иммерсионного слоя серебра очень шероховатая, с большей вероятностью могут возникнуть микропустоты. Возникновение микропустот также, по-видимому, связано с типом и составом органического вещества, соосажденного в слое серебра. В ответ на вышеуказанное явление производители оригинального оборудования (OEM), поставщики услуг по производству оборудования (EMS), производители PWB и поставщики химикатов провели несколько исследований сварки в смоделированных условиях, но ни одно из них не может полностью устранить микропустоты.