1. Trenutno stanje

To vsi vedo, ker tiskano vezje Po montaži jih ni mogoče predelati, je izguba stroškov zaradi razpada zaradi mikropraznin najvišja. Čeprav je osem proizvajalcev PWB opazilo napako zaradi vračila kupca, takšne napake v glavnem odpravlja montažer. Proizvajalec PWB sploh ni prijavil težave s spajkanjem. Samo trije montažerji so napačno domnevali problem “krčenja kositra” na debeli plošči z visokim razmerjem stranic (HAR) z velikimi hladilniki/površinami (v zvezi s problemom spajkanja z valovi). Spajka je napolnjena le do polovice globine luknje) zaradi potopne srebrne plasti. Potem ko je proizvajalec originalne opreme (OEM) izvedel bolj poglobljeno raziskavo in preverjanje te težave, je ta težava v celoti posledica problema spajkanja, ki ga povzroča zasnova tiskanega vezja, in nima nobene zveze s postopkom potopitve srebra ali drugim končnim metode površinske obdelave.

2. Analiza temeljnega vzroka

Z analizo temeljnega vzroka napak je mogoče zmanjšati stopnjo napak s kombinacijo izboljšanja procesa in optimizacije parametrov. Javannijev učinek se običajno pojavi pod razpokami med spajkalno masko in bakreno površino. Med postopkom potapljanja srebra, ker so razpoke zelo majhne, ​​je oskrba srebrovih ionov tukaj omejena s tekočino za potopitev srebra, vendar se baker tukaj lahko korodira v bakrove ione, nato pa pride do potopitvene reakcije srebra na površini bakra zunaj razpoke. . Ker je ionska pretvorba vir reakcije potopnega srebra, je stopnja napada na bakreno površino pod razpoko neposredno povezana z debelino potopnega srebra. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ je kovinski ion, ki izgubi elektron) lahko nastanejo razpoke iz katerega koli od naslednjih razlogov: stranska korozija/prevelik razvoj ali slaba vezava spajkalne maske na bakreno površino; neenakomerna bakrena galvanizirana plast (luknja Tanko bakreno območje); Pod spajkalno masko so očitne globoke praske na osnovnem bakru.

Korozija nastane zaradi reakcije žvepla ali kisika v zraku s kovinsko površino. Reakcija srebra in žvepla bo na površini tvorila film rumenega srebrovega sulfida (Ag2S). Če je vsebnost žvepla visoka, bo film srebrovega sulfida sčasoma postal črn. Obstaja več načinov, kako se srebro kontaminira z žveplom, zrakom (kot je omenjeno zgoraj) ali drugimi viri onesnaževanja, kot je embalažni papir PWB. Reakcija srebra in kisika je še en proces, običajno kisik in baker pod srebrno plastjo reagirata, da nastane temno rjav bakrov oksid. Tovrstna napaka je običajno zato, ker je potopno srebro zelo hitro in tvori plast potopnega srebra z nizko gostoto, zaradi česar je baker v spodnjem delu srebrove plasti zlahka v stiku z zrakom, tako da bo baker reagiral s kisikom. v zraku. Ohlapna kristalna struktura ima večje reže med zrni, zato je za dosego odpornosti proti oksidaciji potrebna debelejša potopna srebrna plast. To pomeni, da je treba med proizvodnjo nanesti debelejšo plast srebra, kar poveča stroške proizvodnje in tudi poveča verjetnost težav s spajkanjem, kot so mikropraznine in slabo spajkanje.

Izpostavljenost bakru je običajno povezana s kemičnim postopkom pred potopitvijo v srebro. Ta napaka se pojavi po postopku potopitve srebra, predvsem zato, ker preostali film, ki ga prejšnji postopek ni popolnoma odstranil, ovira odlaganje srebrne plasti. Najpogostejši je rezidualni film, ki nastane zaradi postopka spajkalne maske, ki nastane zaradi nečistega razvoja v razvijalcu, ki je tako imenovani »preostali film«. Ta preostali film ovira reakcijo potopljenega srebra. Postopek mehanske obdelave je tudi eden od razlogov za izpostavljenost bakru. Površinska struktura vezja bo vplivala na enakomernost stika med ploščo in raztopino. Nezadostna ali prekomerna cirkulacija raztopine bo tvorila tudi neenakomerno srebrno potopno plast.

Onesnaževanje z ioni Ionske snovi, ki so prisotne na površini vezja, bodo motile električno delovanje vezja. Ti ioni večinoma prihajajo iz same srebrove potopne tekočine (srebrna potopna plast ostane ali pod spajkalno masko). Različne raztopine potopnega srebra imajo različno vsebnost ionov. Višja kot je vsebnost ionov, višja je vrednost ionske onesnaženosti pri enakih pogojih pranja. Poroznost plasti potopnega srebra je tudi eden od pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na ionsko onesnaženje. Srebrna plast z visoko poroznostjo verjetno zadržuje ione v raztopini, kar otežuje izpiranje z vodo, kar bo sčasoma povzročilo ustrezno povečanje vrednosti ionskega onesnaženja. Učinek po pranju bo neposredno vplival tudi na ionsko onesnaženje. Nezadostno pranje ali nekvalificirana voda bo povzročila, da bo ionsko onesnaženje preseglo standard.

Mikropraznine so običajno manjše od 1 mil v premeru. Praznine, ki se nahajajo na kovinski vmesni spojini med spajko in spajkalno površino, se imenujejo mikropraznine, ker so pravzaprav “ravne votline” na spajkalni površini, zato so močno zmanjšane. Moč varjenja. Površina OSP, ENIG in potopnega srebra bo imela mikropraznine. Osnovni vzrok za njihov nastanek ni jasen, vendar je bilo potrjenih več dejavnikov, ki vplivajo nanje. Čeprav se vse mikropraznine v sloju potopnega srebra pojavljajo na površini debelega srebra (debelina več kot 15 μm), vse debele plasti srebra ne bodo imele mikropraznin. Če je bakrena površinska struktura na dnu plasti potopnega srebra zelo hrapava, je verjetneje, da se pojavijo mikropraznine. Zdi se, da je pojav mikropraznin povezan tudi z vrsto in sestavo organske snovi, ki je soodložena v srebrni plasti. Kot odgovor na zgornji pojav so proizvajalci originalne opreme (OEM), ponudniki storitev proizvodnje opreme (EMS), proizvajalci PWB in dobavitelji kemikalij izvedli več študij varjenja v simuliranih pogojih, vendar nobena od njih ne more popolnoma odpraviti mikropraznin.