PCB技術 - PCB基板浸漬銀層除去法

現状

排除するPCB基板 ヘビーシルバーレイヤー, アセンブリが完了したあと、プリント回路基板が再加工されることができないので, それで、微小空洞によるスクラップに起因するコスト損失は最高です. のうちの8つ PWB製造業 お客様の返品による不具合に気付きました, このような欠陥は、主にアセンブラ.

pwbメーカーによるはんだ付け性問題は全く報告されていない。3つのアセンブラは，大きな熱シンク／表面を有する高アスペクト比（har）厚板上に“tin収縮”問題が生じたと仮定した。浸漬銀層によりポストはんだはホールの深さに半分しか充填されない。本装置は，この問題についてのより深い研究を行い，この問題は回路基板設計に起因するはんだ付け性問題に起因することを確認し，浸漬銀プロセスまたは他の最終表面処理方法とは無関係であることを確認した。

の沈降銀層除去の根本原因の解析PCB回路 基板

欠陥の根本原因を解析することにより，プロセス改善とパラメータ最適化の組合せによりこれらの欠陥を最小化できる。ジャバニー効果は、通常、はんだマスクと銅表面との間の亀裂の下に現れる。銀浸漬工程では、クラックが非常に小さいため、銀浸漬液から供給される銀イオンが制限されているが、ここでは銅を銅イオンに腐食させ、クラック外の銅表面に浸漬銀反応を起こす。

イオン変換は浸漬銀反応の原因であるので，亀裂下の銅表面への攻撃の程度は浸漬銀の厚さに直接関係している。2 Ag＋＋1 Cu＝2 Ag＋1 Cu＋＋（＋は電子を失う金属イオン）は以下の理由のいずれかによって形成される。アンダーカット／過度の現像又は銅表面へのはんだマスクの接合不良不均一な銅めっき層（穴の薄い銅領域）；はんだマスクの下のベース銅には明らかな深い傷がある。

腐食は、金属表面に空気中の硫黄または酸素の反応によって引き起こされる。銀と硫黄の反応は表面に黄色の硫化銀（Ag 2 S）膜を形成する。硫黄含有量が多いと硫化銀膜は最終的に黒色になる。銀が硫黄、空気（前述のように）または他の汚染源（例えばPWB包装紙）によって汚染されるいくつかの方法があります。銀と酸素の反応は別のプロセスであり、通常、銀層下の酸素と銅は反応して黒褐色の酸化第一銅を生成する。

この欠陥は通常、浸漬銀の非常に速い速度に起因し、低密度の浸漬銀層を形成し、銀層の下部の銅が空気と接触し易くなるので、銅は空気中の酸素と反応する。ゆるやかな結晶構造は、粒子間のギャップが大きいので、耐酸化性を達成するためには、より厚い浸漬銀層が必要である。これは、生産中により厚い銀層が堆積され、製造コストを増加させ、また、マイクロボイドやはんだ付け不良などのはんだ付け性問題の確率を増加させることを意味する。

銅の露出は、通常、銀の浸漬の前に化学プロセスに関連しています。この欠陥は、前工程によって完全に除去されない残余膜が銀層の堆積を妨げるため、浸漬銀プロセス後に現れる。最も一般的なのは、はんだマスクプロセスに起因する残留膜である。これは、現像液中の不透明な現像によるものであり、いわゆる「残留膜」であり、浸漬銀反応を妨げる。機械的処理プロセスは、銅の露出の理由の一つでもある。回路基板の表面構造は、基板と溶液との間の接触の均一性に影響する。不十分であるか過度の循環循環も、均一な銀の浸水層を形成します。

回路基板の表面上のイオン物質の存在が回路基板のイオン汚染によって回路基板の電気的性能を妨げる。これらのイオンは主に銀浸漬液自体から来ている（銀浸漬層はソルダーマスクのままである）。異なる浸漬銀溶液は、異なるイオン内容を有する。イオン含有量が高いほど、同じ洗浄条件でイオン汚染値が高くなる。

浸漬銀層の多孔性はイオン汚染に影響する重要な因子の一つでもある。高い気孔率を有する銀層は、溶液中のイオンを保持し、水で洗浄することが困難になり、最終的にはイオン汚染の値の増加につながる。ポスト洗浄効果もイオン汚染に直接影響する。不十分な洗浄または無条件の水は、イオン汚染が標準を上回る原因となります。

マイクロボイドは、通常、直径1ミル未満である。はんだとはんだ付け面との間の金属界面化合物上に位置する空隙は、実際には、はんだ付け面に「平面空洞」であるので、微小ボイドと呼ばれているので、それらは大幅に低減される。溶接強度.osp，enig，及び浸漬銀表面は微小ボイドを持つ。その形成の根本的原因はまだ明確ではないが，いくつかの影響因子が確認されている。浸漬銀層のすべてのマイクロボイドは厚い銀の表面（15 mm×1／mを超える厚さ）で発生するが、すべての厚い銀層は微小空隙を有しない。浸漬銀層の底部の銅表面構造が非常に粗い場合、微小ボイドが発生しやすい。

マイクロボイドの発生は、銀層中に堆積した有機物COの種類及び組成にも関連すると考えられる. 上記の現象に応じて, オリジナルデバイスメーカー（OEM）、デバイスメーカーサービスプロバイダ（EMS）, PWB製造業, そして、化学供給業者は、シミュレーションされた状況の下でいくつかの溶接研究を行った, しかし、それらのどれも完全にマイクロボイドを除去することができない.