Masalah yang paling menyusahkan dengan penyolderan PCB perak perendaman bukanlah sambungan solder dingin atau jembatan solder, tetapi bintik-bintik hitam, menguning, atau bahkan gelap pada permukaan perak setelah penyolderan reflow. Hal ini terutama terlihat di sekitar bantalan BGA dan di bagian akar pin QFP nada halus. Fenomena ini seringkali hanya bermanifestasi sebagai alarm sirkuit terbuka palsu selama pengujian TIK. Saat mengikis lapisan film hitam selama pengerjaan ulang, tidak terlihat adanya pelepasan bola solder yang jelas, yang menunjukkan bahwa masalahnya terletak pada lapisan perak itu sendiri, bukan pada ikatan mekanis sambungan solder.
Korelasi Langsung Antara Nilai Asam Fluks dan Korosi Perak
Kami terus melacak tiga batch abnormal PCB perak imersi di pabrik kelas otomotif di Dongguan dan menemukan bahwa setelah menggunakan fluks dengan nilai asam >1,2mgKOH/g, deteksi XRF pada permukaan lapisan perak menunjukkan peningkatan lebih dari 3 kali lipat dalam pengayaan elemen Cl dan S. Setelah beralih ke JJY JY-806A (nilai asam 0,78mgKOH/g), tingkat kemunculan bintik hitam pada profil reflow yang sama turun dari 12,6% menjadi 0,9%. Akar penyebabnya adalah residu fluks bernilai asam tinggi terus menerus mengikis lapisan perak di bawah lingkungan suhu tinggi dan kelembaban tinggi, menghasilkan senyawa non-konduktif seperti Ag2S atau AgCl.
Suhu Puncak Reflow Harus Dikontrol Secara Ketat Dalam Kisaran 217±3℃
Ketika suhu melebihi 220℃, laju difusi perak meningkat secara eksponensial. Pada titik ini, meskipun aktivitas fluksnya sedang, lapisan perak akan mengalami pelarutan timbal balik antarmuka dengan Cu dan Ni dalam solder dan mengendapkan senyawa intermetalik hitam. Pengukuran online kami di jalur produksi di Zhuhai menemukan bahwa ketika suhu puncak naik hingga 223℃ dan waktu penahanan melebihi 65 detik, fase paduan perak-tembaga yang jelas sudah terlihat dalam gambar SEM dari tepi bantalan PCB perak yang direndam. Setelah menurunkan suhu menjadi 216℃ dan memperpendek waktu penahanan menjadi 48 detik, integritas lapisan perak tetap baik, dan nilai uji dorong sambungan solder rata-rata stabil di atas 5,3N.
Risiko Korosi Meningkat Tajam Ketika Kemurnian Nitrogen Di Bawah 99,99%
Banyak pabrik yang memperlakukan nitrogen sebagai item opsional dan bukan item penting, tetapi PCB perak imersi sangat sensitif terhadap kandungan oksigen. Ketika konsentrasi O2 di dalam tungku melebihi 100ppm, asam organik dalam residu fluks akan secara sinergis mengkatalisis reaksi oksidasi perak dengan oksigen. Uji komparatif yang kami lakukan di lokasi pelanggan di Zhongshan menunjukkan bahwa setelah meningkatkan kemurnian nitrogen dari 99,95% menjadi 99,992%, kilap permukaan perak pasca penyolderan meningkat sebesar 40%, dan tingkat alarm palsu AOI untuk bintik hitam turun sebesar 76%. Pada saat yang sama, tekanan masuk nitrogen harus dipertahankan pada 0,35±0,03MPa untuk menghindari ketidakseimbangan oksigen lokal di tungku yang disebabkan oleh fluktuasi laju aliran.
Proses Pembersihan Tidak Dapat Memperbaiki Korosi yang Sudah Ada
Mencoba menghilangkan lapisan hitam dengan mesin pembersih PCB adalah pola pikir remediasi yang umum, karena korosi perak sudah merupakan kerusakan kisi yang tidak dapat diperbaiki. Pembersihan ultrasonik justru akan memperluas retakan mikro. Kami pernah membilas PCB perak imersi yang menghitam dengan air deionisasi, dan mengamati lebih banyak retakan tegangan radial di area titik hitam di bawah mikroskop. Pendekatan yang benar adalah memastikan kompatibilitas antara model fluks dan ketebalan perak sebelum penempatan SMT. Misalnya, PCB perak perendaman dengan ketebalan perak <0,08μm tidak boleh dipasangkan dengan fluks dengan kandungan padatan tinggi yang tidak bersih, dan harus menggunakan model khusus seperti JJY JY-806A, yang memiliki halogen rendah, nilai asam rendah, dan memiliki residu mudah menguap <0,12%.
