Isu yang paling menyusahkan dengan pematerian PCB perak rendaman bukanlah sambungan pateri sejuk atau jambatan pateri, tetapi penyetempatan hitam, kekuningan, atau bintik gelap pada permukaan perak selepas pematerian aliran semula. Ini amat ketara di sekitar pad BGA dan pada akar pin QFP nada halus. Fenomena ini selalunya hanya menjelma sebagai penggera litar terbuka palsu semasa ujian ICT. Apabila mengikis filem hitam semasa kerja semula, tiada detasmen bola pateri yang jelas kelihatan, menunjukkan bahawa masalahnya terletak pada lapisan perak itu sendiri dan bukannya ikatan mekanikal sambungan pateri.
Korelasi Langsung Antara Nilai Asid Fluks dan Kakisan Perak
Kami terus mengesan tiga kelompok PCB perak rendaman yang tidak normal di kilang gred automotif di Dongguan dan mendapati bahawa selepas menggunakan fluks dengan nilai asid >1.2mgKOH/g, pengesanan XRF pada permukaan lapisan perak menunjukkan peningkatan lebih daripada 3 kali ganda dalam pengayaan unsur Cl dan S. Selepas bertukar kepada JJY JY-806A (nilai asid 0.78mgKOH/g), kadar kejadian bintik hitam di bawah profil aliran semula yang sama menurun daripada 12.6% kepada 0.9%. Punca utama ialah sisa fluks bernilai asid tinggi secara berterusan menghakis lapisan perak di bawah persekitaran suhu tinggi dan kelembapan tinggi, menghasilkan sebatian bukan konduktif seperti Ag2S atau AgCl.
Suhu Puncak Aliran Semula Mesti Dikawal Ketat Dalam Julat 217±3℃
Apabila suhu melebihi 220 ℃, kadar resapan perak meningkat secara eksponen. Pada ketika ini, walaupun aktiviti fluks adalah sederhana, lapisan perak akan mengalami pembubaran bersama antara muka dengan Cu dan Ni dalam pateri dan mendakan sebatian antara logam hitam. Pengukuran dalam talian kami di barisan pengeluaran di Zhuhai mendapati bahawa apabila suhu puncak meningkat kepada 223 ℃ dan masa penahanan melebihi 65 saat, fasa aloi perak-tembaga yang jelas sudah kelihatan dalam imej SEM bagi tepi pad PCB perak rendaman. Selepas mengurangkan suhu kepada 216 ℃ dan memendekkan masa penahanan kepada 48 saat, integriti lapisan perak kekal baik, dan nilai ujian tujahan sendi pateri purata adalah stabil melebihi 5.3N.
Risiko Hakisan Meningkat Dengan Mendatar Apabila Ketulenan Nitrogen Dibawah 99.99%
Banyak kilang menganggap nitrogen sebagai pilihan dan bukannya item penting, tetapi PCB perak rendaman sangat sensitif kepada kandungan oksigen. Apabila kepekatan O2 di dalam relau melebihi 100ppm, asid organik dalam sisa fluks akan secara sinergistik memangkinkan tindak balas pengoksidaan perak dengan oksigen. Ujian perbandingan yang kami jalankan di tapak pelanggan di Zhongshan menunjukkan bahawa selepas meningkatkan ketulenan nitrogen daripada 99.95% kepada 99.992%, kilauan permukaan perak selepas pematerian bertambah baik sebanyak 40%, dan kadar penggera palsu AOI untuk bintik hitam menurun sebanyak 76%. Pada masa yang sama, tekanan masuk nitrogen mesti dikekalkan pada 0.35±0.03MPa untuk mengelakkan ketidakseimbangan oksigen setempat dalam relau yang disebabkan oleh turun naik kadar aliran.
Proses Pembersihan Tidak Dapat Membaiki Hakisan Sedia Ada
Percubaan untuk mengeluarkan filem hitam dengan mesin pembersih PCB adalah minda pembetulan selepas fakta yang tipikal, kerana kakisan perak sudahpun menjadi kerosakan kekisi yang tidak dapat dipulihkan. Pembersihan ultrasonik sebaliknya akan mengembangkan retakan mikro. Kami pernah membilas PCB perak rendaman yang dihitamkan dengan air ternyahion, dan memerhati lebih banyak retakan tegasan jejari di kawasan bintik hitam di bawah mikroskop. Pendekatan yang betul adalah untuk mengesahkan keserasian antara model fluks dan ketebalan perak sebelum penempatan SMT. Sebagai contoh, PCB perak rendaman dengan ketebalan perak <0.08μm mestilah tidak dipasangkan dengan fluks kandungan pepejal tinggi yang tidak bersih, dan mesti menggunakan model khusus seperti JJY JY-806A, yang rendah halogen, nilai asid rendah, dan mempunyai sisa meruap <0.12%.
