Стабильность паяных соединений плат с иммерсионным серебром при сварке плат прецизионных датчиков не достигается простым набором параметров, а является результатом синергетического эффекта трех факторов: толщина слоя серебра, контролируемая в диапазоне от 0,08 до 0,12 мкм, структура подслоя Ni/Pd/Au в сочетании со специальной не требующей очистки паяльной пастой JJY с низким содержанием остатков, а также строго фиксируемая пиковая температура оплавления. 238±2℃. Наша производственная линия отслеживала 27 партий одной и той же модели печатной платы с датчиком давления в течение трех месяцев подряд и обнаружила, что степень растрескивания паяных соединений плат с иммерсионным серебром остается стабильной на уровне 0,017%, что на порядок ниже, чем у плат OSP. Особенно при испытаниях на термический удар при температуре от -40 ℃ до 125 ℃ не наблюдалось явления виртуального расширения припоя.
Наиболее распространенными проблемами в процессе сварки плат из иммерсионного серебра являются микрокороткие замыкания, вызванные миграцией серебра и остатками флюса. Для этого необходимо, чтобы отверстие трафарета было компенсировано в 0,85 раза в соответствии с рекомендуемым значением JJY. В то же время давление швабры должно быть уменьшено с 4,2 кг до 3,6 кг, а скорость должна быть увеличена с 45 мм/с до 58 мм/с. В противном случае недостаточное раскатывание паяльной пасты приведет к локальному окислению слоя серебра на краю резисторной площадки 0201, а усилие сдвига после оплавления уменьшится более чем на 12%. Однажды мы переработали две партии материнских плат с датчиками ЭКГ во время отладки на месте на заводе медицинского оборудования в Чэнду из-за этой проблемы.
Сварка погружением серебряных плит чрезвычайно чувствительна к температурному режиму печи. Если скорость нагрева в секции предварительного нагрева превышает 1,8 ℃/с, на поверхности слоя серебра образуются микропоры, которые поглощают водяной пар. После входа в зону оплавления внезапная газификация приведет к увеличению скорости образования пустот в паяном соединении. Если время выдержки составляет менее 65 секунд, активные компоненты флюса не будут полностью разлагаться, оставаясь на границе раздела Ag/Sn и ускоряя электрохимическую коррозию. Таким образом, температурный профиль печи для иммерсионных серебряных плат JJY должен быть зафиксирован следующим образом: 72 секунды при 150 ℃, 95 секунд при 185 ℃ и 6,3 секунды при пиковой температуре 238 ℃. Эффективность этого параметра была проверена на 12 линиях пайки оплавлением различных марок.
Яркость паяных соединений после сварки серебряных пластин погружением не может использоваться в качестве критерия качества. Потому что отклонение толщины слоя серебра на 0,015 мкм приведет к изменению отражательной способности зеркала на 23%. Мы использовали РФА для измерения 16 участков одной и той же панели, и стандартное отклонение толщины серебра достигло 0,018 мкм, но все усилия паяных соединений соответствовали стандартам. Напротив, эти особенно яркие паяные соединения показали признаки прорастания серебряных усов после старения при высоких температурах и высокой влажности, что указывает на то, что чрезмерное стремление к единообразию внешнего вида вместо этого маскирует реальные риски.
При сварке печатных плат прецизионных датчиков с платами из иммерсионного серебра необходимо одновременно контролировать адгезию входящего серебряного слоя печатной платы. Отчет о адгезии партии (единица измерения: МПа), предоставленный JJY, является жестким пороговым значением. Платы с давлением ниже 32 МПа будут отслаиваться после трех термических циклов, даже если все остальные параметры верны. Однажды мы проигнорировали эти данные и вызвали брак определенной партии плат акселерометра при пайке волновой пайкой на производственной линии заказчика. Наконец, было обнаружено наличие переходного слоя NiO толщиной 0,3 мкм между слоем серебра и барьерным слоем Ni.
