1. Aktuálny stav

Každý to vie, pretože vytlačená obvodová doska po zmontovaní sa nedajú prepracovať, strata nákladov spôsobená zošrotovaním v dôsledku mikrodutín je najvyššia. Aj keď osem výrobcov PWB zaznamenalo chybu v dôsledku vrátenia zákazníka, takéto chyby sú upozornené najmä montážnikom. Problém spájkovateľnosti výrobca PWB vôbec nehlásil. Iba traja montážnici mylne predpokladali problém „zmršťovania cínu“ na hrubej doske s vysokým pomerom strán (HAR) s veľkými chladičmi/povrchmi (s odkazom na problém spájkovania vlnou). Postspájka je vyplnená len do polovice hĺbky otvoru) kvôli ponornej vrstve striebra. Potom, čo výrobca pôvodného zariadenia (OEM) vykonal hlbší výskum a overenie tohto problému, tento problém je úplne spôsobený problémom spájkovania spôsobeným dizajnom dosky plošných spojov a nemá nič spoločné s procesom ponorenia do striebra alebo iným konečným metódy povrchovej úpravy.

2. Analýza hlavnej príčiny

Prostredníctvom analýzy základnej príčiny defektov je možné minimalizovať mieru defektov kombináciou zlepšenia procesu a optimalizácie parametrov. Javanni efekt sa zvyčajne objavuje pod trhlinami medzi maskou spájky a medeným povrchom. Počas procesu ponorenia do striebra, pretože trhliny sú veľmi malé, je tu prísun iónov striebra obmedzený kvapalinou na ponorenie striebra, ale meď tu môže korodovať na ióny medi a potom na povrchu medi mimo kryštálu dochádza k ponornej reakcii striebra. praskliny. . Pretože premena iónov je zdrojom reakcie imerzného striebra, stupeň napadnutia medeného povrchu pod trhlinou priamo súvisí s hrúbkou imerzného striebra. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ je kovový ión, ktorý stráca elektrón) trhliny sa môžu vytvárať z niektorého z nasledujúcich dôvodov: bočná korózia/nadmerný vývin alebo zlé priľnutie spájkovacej masky k povrchu medi; nerovnomerná vrstva galvanického pokovovania medi (otvor Tenká oblasť medi); Na základnej medi pod spájkovacou maskou sú zrejmé hlboké škrabance.

Korózia vzniká reakciou síry alebo kyslíka vo vzduchu s povrchom kovu. Reakcia striebra a síry vytvorí na povrchu žltý film sulfidu strieborného (Ag2S). Ak je obsah síry vysoký, film sulfidu strieborného nakoniec sčernie. Existuje niekoľko spôsobov, ako môže byť striebro kontaminované sírou, vzduchom (ako je uvedené vyššie) alebo inými zdrojmi znečistenia, ako je napríklad PWB obalový papier. Reakcia striebra a kyslíka je ďalší proces, zvyčajne kyslík a meď pod vrstvou striebra reagujú za vzniku tmavohnedého oxidu meďnatého. Tento druh defektu je zvyčajne spôsobený tým, že imerzné striebro je veľmi rýchle a vytvára ponornú striebornú vrstvu s nízkou hustotou, vďaka ktorej sa meď v spodnej časti striebornej vrstvy ľahko dostane do kontaktu so vzduchom, takže meď bude reagovať s kyslíkom. vo vzduchu. Voľná ​​kryštálová štruktúra má väčšie medzery medzi zrnami, takže na dosiahnutie odolnosti voči oxidácii je potrebná hrubšia ponorná vrstva striebra. To znamená, že pri výrobe musí byť nanesená hrubšia vrstva striebra, čo zvyšuje výrobné náklady a tiež zvyšuje pravdepodobnosť problémov s spájkovateľnosťou, ako sú mikrodutiny a zlé spájkovanie.

Expozícia medi zvyčajne súvisí s chemickým procesom pred ponorením do striebra. Táto chyba sa objavuje po procese ponorenia do striebra, hlavne preto, že zvyškový film, ktorý nebol úplne odstránený predchádzajúcim procesom, bráni ukladaniu striebornej vrstvy. Najbežnejší je zvyškový film spôsobený procesom spájkovacej masky, ktorý je spôsobený nečistým vývojom vo vývojke, čo je takzvaný „zvyškový film“. Tento zvyškový film bráni ponornej reakcii striebra. Proces mechanického spracovania je tiež jedným z dôvodov vystavenia medi. Povrchová štruktúra dosky plošných spojov ovplyvní rovnomernosť kontaktu medzi doskou a roztokom. Nedostatočná alebo nadmerná cirkulácia roztoku tiež vytvorí nerovnomernú striebornú ponornú vrstvu.

Iónové znečistenie Iónové látky prítomné na povrchu dosky plošných spojov budú interferovať s elektrickým výkonom dosky plošných spojov. Tieto ióny pochádzajú hlavne zo samotnej striebornej imerznej kvapaliny (strieborná imerzná vrstva zostáva pod spájkovacou maskou). Rôzne imerzné roztoky striebra majú rôzny obsah iónov. Čím vyšší je obsah iónov, tým vyššia je hodnota znečistenia iónmi za rovnakých podmienok prania. Pórovitosť ponornej striebornej vrstvy je tiež jedným z dôležitých faktorov, ktoré ovplyvňujú znečistenie iónmi. Strieborná vrstva s vysokou pórovitosťou pravdepodobne zadržiava ióny v roztoku, čo sťažuje umývanie vodou, čo nakoniec povedie k zodpovedajúcemu zvýšeniu hodnoty znečistenia iónmi. Účinok po umytí tiež priamo ovplyvní znečistenie iónmi. Nedostatočné umývanie alebo nekvalifikovaná voda spôsobí, že znečistenie iónmi prekročí normu.

Mikrodutiny majú zvyčajne priemer menší ako 1 mil. Dutiny nachádzajúce sa na kovovom rozhraní medzi spájkou a spájkovacím povrchom sa nazývajú mikrodutiny, pretože sú to vlastne „rovinné dutiny“ na spájkovacom povrchu, takže sú značne zmenšené. Pevnosť zvárania. Povrch OSP, ENIG a ponorného striebra bude mať mikrodutiny. Hlavná príčina ich vzniku nie je jasná, no potvrdilo sa viacero ovplyvňujúcich faktorov. Hoci všetky mikrodutiny v ponornej vrstve striebra sa vyskytujú na povrchu hrubého striebra (hrúbka presahujúca 15 μm), nie všetky hrubé vrstvy striebra budú mať mikrodutiny. Keď je štruktúra medeného povrchu na dne ponornej striebornej vrstvy veľmi drsná, je pravdepodobnejšie, že sa vyskytnú mikrodutiny. Zdá sa, že výskyt mikrodutín súvisí aj s typom a zložením organickej hmoty spolu deponovanej vo vrstve striebra. V reakcii na vyššie uvedený jav výrobcovia originálnych zariadení (OEM), poskytovatelia služieb výroby zariadení (EMS), výrobcovia PWB a dodávatelia chemikálií vykonali niekoľko štúdií zvárania za simulovaných podmienok, ale žiadna z nich nedokáže úplne odstrániť mikrodutiny.