PCB科技 - 消除PCB浸入銀層的方法

1、現狀

消除了 PCB板 重銀層, 因為印刷電路板在組裝完成後不能返工, 囙此，由於微腔而產生的廢料造成的成本損失最高. 雖然有八個 印刷線路板製造商 注意到客戶退貨導致的缺陷, 這些缺陷主要是由組合語言程式引起的.

PWB製造商根本沒有報告可焊性問題。 只有3個裝配工錯誤地認為“錫收縮”問題發生在具有大散熱器/表面的高縱橫比（HAR）厚板上（指波峰焊問題）。 由於浸沒銀層，後焊料僅填充到孔深度的一半）。 原始設備製造商（OEM）對此問題進行了更深入的研究，並證實該問題完全是由於電路板設計引起的可焊性問題，與浸銀工藝或其他最終表面處理方法無關。

2 消除鋁電解槽沉銀層的根本原因分析 PCB電路板

通過分析缺陷的根本原因，可以通過工藝改進和參數優化的組合來最小化這些缺陷。 Javanni效應通常出現在焊接掩模和銅表面之間的裂紋下方。 在浸銀過程中，由於裂紋非常小，來自浸銀液的銀離子供應有限，但此處的銅可以腐蝕成銅離子，然後在裂紋外的銅表面發生浸銀反應。

由於離子轉化是浸沒銀反應的來源，裂紋下銅表面的侵蝕程度與浸沒銀的厚度直接相關。 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++（+是一種失去電子的金屬離子）裂紋將由於以下任何原因而形成：咬邊/過度發展或焊接掩模與銅表面的結合不良； 電鍍銅層不均勻（孔薄銅區）； 焊料掩模下方的基礎銅上有明顯的深劃痕。

腐蝕是由空氣中的硫或氧與金屬表面反應引起的。 銀和硫的反應將在表面形成黃色的硫化銀（Ag2S）膜。 如果硫含量高，硫化銀膜最終會變黑。 銀被硫、空氣（如上所述）或其他污染源（如印刷線路板包裝紙）污染的管道有幾種。 銀和氧的反應是另一個過程，通常銀層下的氧和銅反應生成深棕色的氧化亞銅。

這種缺陷通常是由於浸沒銀的速度非常快，形成了低密度的浸沒銀層，使銀層下部的銅容易與空氣接觸，囙此銅會與空氣中的氧氣發生反應。 鬆散的晶體結構在晶粒之間有較大的間隙，囙此需要更厚的浸沒銀層來實現抗氧化性。 這意味著在生產過程中沉積了較厚的銀層，這新增了生產成本，也新增了可焊性問題的可能性，例如微孔和焊接不良。

銅的暴露通常與浸銀前的化學過程有關。 該缺陷出現在浸沒銀工藝之後，主要是因為未被先前工藝完全去除的殘餘膜阻礙了銀層的沉積。 最常見的是由阻焊工藝引起的殘留膜。 這是由於顯影劑中顯影不乾淨造成的，即所謂的“殘留膜”，阻礙了浸沒銀反應。 機械處理過程也是銅暴露的原因之一。 電路板的表面結構將影響電路板與溶液之間接觸的均勻性。 溶液迴圈不足或過多也會形成不均勻的浸銀層。

電路板的離子污染電路板表面存在的離子物質將干擾電路板的電力效能。 這些離子主要來自浸銀液本身（浸銀層保留或位於焊接掩模下方）。 不同的浸銀溶液具有不同的離子含量。 在相同的洗滌條件下，離子含量越高，離子污染值越高。

浸沒銀層的孔隙率也是影響離子污染的重要因素之一。 具有高孔隙率的銀層可能在溶液中保留離子，這使得用水清洗更加困難，最終將導致離子污染值相應新增。 後洗效果也將直接影響離子污染。 洗滌不足或水質不合格會導致離子污染超標。

微孔直徑通常小於1mil。 位於焊料和焊接表面之間的金屬介面化合物上的空隙稱為微孔，因為它們實際上是焊接表面上的“平面空腔”，囙此大大减少了。 焊接强度。 OSP、ENIG和浸沒銀表面將有微孔。 其形成的根本原因尚不清楚，但已確認了幾個影響因素。 儘管浸沒銀層中的所有微孔都出現在厚銀（厚度超過15mm）的表面上，但並非所有厚銀層都會有微孔。 當浸沒銀層底部的銅表面結構非常粗糙時，更容易出現微孔。

微孔的出現似乎也與共沉積在銀層中的有機物的類型和組成有關. 針對上述現象, original equipment manufacturers (OEM), equipment manufacturer service providers (EMS), 印刷線路板製造商, 化學品供應商在類比條件下進行了幾項焊接研究, 但它們都不能完全消除微孔.