PCB Tecnico - Eliminare il metodo dello strato d'argento ad immersione PCB

1. Stato attuale

Elimina lo strato argento pesante della scheda PCB, perché il circuito stampato non può essere rielaborato dopo il completamento dell'assemblaggio, quindi la perdita di costo causata dallo scarto a causa della microcavità è la più alta. Anche se otto dei produttori PWB hanno notato il difetto dovuto alla restituzione del cliente, tali difetti sono principalmente sollevati dall'assemblatore.

Il problema di saldabilità non è stato segnalato dal produttore PWB. Solo tre assemblatori hanno erroneamente ipotizzato che il problema del "restringimento dello stagno" si verificasse sulla tavola spessa HAR (high aspect ratio) con grandi dissipatori di calore/superfici (riferendosi al problema della saldatura ad onda). Il post saldatura viene riempito solo a metà della profondità del foro) a causa dello strato d'argento ad immersione. Il produttore di apparecchiature originali (OEM) ha condotto ricerche più approfondite su questo problema e verificato che questo problema è interamente dovuto al problema di saldabilità causato dalla progettazione del circuito stampato e non ha nulla a che fare con il processo di immersione argento o altri metodi finali di trattamento superficiale.

2. Analisi della causa principale dell'eliminazione dello strato d'argento affondante del circuito stampato

Analizzando le cause profonde dei difetti, questi difetti possono essere minimizzati attraverso una combinazione di miglioramento del processo e ottimizzazione dei parametri. L'effetto Javanni appare solitamente sotto le crepe tra la maschera di saldatura e la superficie di rame. Durante il processo di immersione dell'argento, perché le crepe sono molto piccole, l'apporto di ioni d'argento dal liquido di immersione dell'argento è limitato, ma il rame qui può essere corroso in ioni di rame, e quindi la reazione dell'argento di immersione avviene sulla superficie del rame al di fuori delle crepe.

Poiché la conversione ionica è la fonte della reazione dell'argento ad immersione, il grado di attacco sulla superficie del rame sotto la fessura è direttamente correlato allo spessore dell'argento ad immersione. 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++ (+ è uno ione metallico che perde un elettrone) si formeranno crepe a causa di uno qualsiasi dei seguenti motivi: sottotaglio/sviluppo eccessivo o scarsa adesione della maschera di saldatura alla superficie di rame; strato di galvanizzazione irregolare del rame (foro Area sottile del rame); Ci sono evidenti graffi profondi sulla base di rame sotto la maschera di saldatura.

La corrosione è causata dalla reazione di zolfo o ossigeno nell'aria con la superficie metallica. La reazione di argento e zolfo formerà un film giallo di solfuro d'argento (Ag2S) sulla superficie. Se il contenuto di zolfo è alto, il film di solfuro d'argento alla fine diventerà nero. Esistono diversi modi per contaminare l'argento con zolfo, aria (come detto sopra) o altre fonti di inquinamento, come la carta da imballaggio PWB. La reazione dell'argento e dell'ossigeno è un altro processo, solitamente ossigeno e rame sotto lo strato d'argento reagiscono per produrre ossido cupro marrone scuro.

Questo difetto è di solito dovuto alla velocità molto veloce dell'argento ad immersione, formando uno strato d'argento ad immersione a bassa densità, rendendo il rame nella parte inferiore dello strato d'argento facile da contattare con l'aria, in modo che il rame reagisca con l'ossigeno nell'aria. La struttura in cristallo sciolto ha spazi più grandi tra i grani, quindi è necessario uno strato d'argento ad immersione più spesso per raggiungere la resistenza all'ossidazione. Ciò significa che durante la produzione viene depositato uno strato d'argento più spesso, il che aumenta i costi di produzione e aumenta anche la probabilità di problemi di saldabilità, come microvuoti e scarsa saldatura.

L'esposizione del rame è solitamente correlata al processo chimico prima dell'immersione in argento. Questo difetto si manifesta dopo il processo di immersione dell'argento, principalmente perché il film residuo che non viene completamente rimosso dal processo precedente ostacola la deposizione dello strato d'argento. Il più comune è il film residuo causato dal processo di saldatura maschera. È causato da uno sviluppo impuro nello sviluppatore, che è il cosiddetto "film residuo", che ostacola la reazione dell'argento ad immersione. Il processo di trattamento meccanico è anche uno dei motivi per l'esposizione del rame. La struttura superficiale del circuito stampato influenzerà l'uniformità del contatto tra la scheda e la soluzione. La circolazione insufficiente o eccessiva della soluzione formerà anche uno strato irregolare di immersione d'argento.

Contaminazione ionica del circuito stampato La presenza di sostanze ioniche sulla superficie del circuito stampato interferirà con le prestazioni elettriche del circuito stampato. Questi ioni provengono principalmente dal liquido di immersione in argento stesso (lo strato di immersione in argento rimane o sotto la maschera di saldatura). Diverse soluzioni d'argento ad immersione hanno contenuto ionico diverso. Maggiore è il contenuto di ioni, maggiore è il valore di inquinamento ionico nelle stesse condizioni di lavaggio.

La porosità dello strato d'argento ad immersione è anche uno dei fattori importanti che influenzano l'inquinamento ionico. Uno strato d'argento con elevata porosità è probabile che trattenga ioni nella soluzione, il che rende più difficile il lavaggio con acqua, che alla fine porterà ad un corrispondente aumento del valore di inquinamento ionico. L'effetto post-lavaggio influenzerà anche direttamente l'inquinamento ionico. Lavaggio insufficiente o acqua non qualificata causeranno l'inquinamento ionico a superare lo standard.

I microvuoti sono solitamente meno di 1mil di diametro. I vuoti situati sul composto di interfaccia metallica tra la saldatura e la superficie di saldatura sono chiamati microvuoti, perché in realtà sono "cavità piane" sulla superficie di saldatura, quindi sono notevolmente ridotti. Resistenza alla saldatura. Le superfici OSP, ENIG e argento ad immersione avranno microvuoti. La causa principale della loro formazione non è ancora chiara, ma diversi fattori che influenzano sono stati confermati. Anche se tutti i microvuoti nello strato d'argento ad immersione si verificano sulla superficie di argento spesso (spessore superiore a 15μm), non tutti gli strati d'argento spessi avranno microvuoti. Quando la struttura superficiale in rame nella parte inferiore dello strato d'argento ad immersione è molto ruvida, è più probabile che si verifichino microvuoti.

L'insorgenza di microvuoti sembra anche essere correlata al tipo e alla composizione della materia organica co-depositata nello strato d'argento. In risposta al fenomeno di cui sopra, i produttori di apparecchiature originali (OEM), i fornitori di servizi dei produttori di apparecchiature (EMS), i produttori PWB e i fornitori chimici hanno condotto diversi studi di saldatura in condizioni simulate, ma nessuno di loro può eliminare completamente i microvuoti.