PCB 기술 - 표면 부착 MIC PCB 기판용 PCB 용접판의 표면 처리

MEMS (Microelectro-Mechanical System) 마이크라고도 불리는 표면 장착식 마이크는 MEMS 기술을 기반으로 제작된 마이크로, 주로 음압 센서 칩, ASIC 칩, 음강 및 RF 억제 회로로 구성되어 있다.최근 몇 년 동안 표면 부착 MIC는 표면 부착 기술을 사용하여 조립할 수 있고 안정성이 강하기 때문에 다양한 브랜드의 중고급 휴대폰에 널리 사용되었습니다.표면에 MIC가 설치된 용접 가능한 끝은 PCB 기판 뒷면에 있는 용접판이다.

표면 장착 MIC는 일반적으로 PCB의 가장자리에 위치하며 휴대폰의 BGA 장치처럼 충분히 채워지지 않습니다.따라서 표면에 설치된 마이크가 떨어지지 않도록 하는 것은 주로 용접점의 강도를 보장하기 위해서이다.이러한 표면에 마이크를 장착한 smt 가공 사례를 요약하면, 모든 MIC 탈락은 용접점 인터페이스 파열로 인한 것이며, 파열의 원인은 MIC의 용접 가능한 끝과 PCB의 표면 처리와 큰 관계가 있다는 것을 발견했다.

현재 시장에서 표면에 MIC를 장착한 용접 가능한 끝은 일반 니켈금(ENIG) 처리, 니켈팔라듐금(ENEPIG), 니켈금 도금 등 표면 처리 공정을 포함한 도금이다.그러나 PCB 기판은 대부분 ENIG, OSP 또는 선택적 ENIG 처리 방법을 사용합니다.ENIG 표면 처리에 익숙한 독자들은 니켈 부식 문제를 즉시 떠올릴 것이다.예, ENIG 용접점 파열에서 니켈 부식은 용접점 파열을 유발하는 흔한 요인이며 표면에 MIC 용접점을 설치하는 데도 예외가 아닙니다.그러나 오늘 우리는 니켈의 부식 문제를 이야기하지 않고 또 다른 간과하기 쉬운 문제인 Ausn 합금의 면적 축적에 대해 이야기한다.

표면 장착 MIC 설비가 벗겨진 경우

한 휴대전화 제품은 롤러 테스트 후 마이크가 벗겨진 것을 발견했다.본 제품 MIC 부품의 용접 가능한 끝은 전기 니켈 금 공법, PCB는 ENIG 공법(OSP+ENIG)을 사용합니다.용접점과 PCB 용접판 사이에 용접점이 갈라집니다.용접점의 분리된 표면에서는 용접물에 분산된 많은 Ausn 합금이 관찰될 수 있습니다.용접점의 횡단면에서 볼 수 있듯이 인터페이스의 위쪽과 아래쪽에 형성된 IMC에는 더 많은 Ausn 합금이 있습니다.다른 점은 부품 측면의 Ausn 합금이 IMC 위치의 용접재에 더 가깝고 PCB 측면의 Au 주석 합금이 니켈 층에 더 가깝다는 것입니다.PCB 용접판은 OSP가 처리한 용접점으로 용접재에는 Ausn 합금이 거의 보이지 않는다. PCB 측면의 IMC는 균일하고 연속적인 Cu6Sn5 합금이다. 부품 측면은 여전히 SnNi 합금이다. 그러나 이때 뚜렷한 Ausn은 보이지 않는다.합금은 존재한다.

이것은 MIC의 용접 가능한 끝과 PCB 용접 디스크가 모두 도금되었을 때 용접 재료에서 Au의 확산이 억제되어 Ausn 합금이 경계 영역에 축적되었음을 나타냅니다.그러나 경계 영역이 있는 Ausn 합금은 용접점의 부드러움을 증가시키고 용접점의 인터페이스 강도를 낮춥니다.이 휴대전화 제조업체는 이후 PCB 제조업체를 교체하고 PCB의 ENIG 용접판의 금 두께를 20나노미터 줄였다.롤러 테스트 결과 MIC 추락의 실패율이 20%에서 3%로 낮아지는 등 용접점 강도가 현저하게 높아졌지만 실패율은 여전히 휴대전화 제품이 받아들일 수 없는 것으로 나타났다.

끝말

현재 시장에서 표면에 MIC 부품을 부착하는 용접 가능한 끝은 모두 도금되어 있다.따라서 PCB를 ENIG 또는 ENEPIG로 처리하면 Ausn 합금 경계가 축적되는 문제가 발생합니다.PCB의 Au 두께를 줄이면 용접점의 강도를 크게 높일 수 있지만, 너무 많은 Au 두께를 줄이면 니켈층이 쉽게 산화하고 용접이 불량해지는 문제를 가져올 수 있다. 따라서 Au 두께를 줄인다고 해서 이 문제가 근본적으로 해결되지는 않는다.