ปัญหาที่ลำบากที่สุดของการบัดกรี PCB สีเงินแบบจุ่มนั้นไม่ใช่ข้อต่อการบัดกรีแบบเย็นหรือสะพานประสาน แต่เป็นการทำให้ดำคล้ำ เหลือง หรือแม้แต่จุดด่างดำบนพื้นผิวสีเงินหลังจากการบัดกรีแบบรีโฟลว์ สิ่งนี้โดดเด่นเป็นพิเศษบริเวณแผ่น BGA และที่โคนของพิน QFP ที่มีระยะพิทช์ละเอียด ปรากฏการณ์นี้มักปรากฏเป็นสัญญาณเตือนวงจรเปิดที่ผิดพลาดในระหว่างการทดสอบ ICT เท่านั้น เมื่อขูดฟิล์มสีดำออกในระหว่างการทำใหม่ จะไม่เห็นการหลุดของลูกบัดกรีที่ชัดเจน ซึ่งบ่งชี้ว่าปัญหาอยู่ที่ชั้นเงินมากกว่าพันธะทางกลของข้อต่อประสาน
ความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างค่ากรดฟลักซ์และการกัดกร่อนของเงิน
เราติดตาม PCB เงินแช่ที่ผิดปกติสามชุดอย่างต่อเนื่องที่โรงงานเกรดยานยนต์ในตงกวน และพบว่าหลังจากใช้ฟลักซ์ที่มีค่ากรด >1.2mgKOH/g การตรวจจับ XRF บนพื้นผิวชั้นเงินแสดงให้เห็นการเพิ่มประสิทธิภาพขององค์ประกอบ Cl และ S มากกว่า 3 เท่า หลังจากสลับไปที่ JJY JY-806A (ค่ากรด 0.78 มก.KOH/กรัม) อัตราการเกิดจุดดำภายใต้โปรไฟล์การรีโฟลว์เดียวกันลดลงจาก 12.6% เป็น 0.9% สาเหตุที่แท้จริงคือฟลักซ์ตกค้างที่มีค่าความเป็นกรดสูงจะกัดกร่อนชั้นเงินอย่างต่อเนื่องภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีความชื้นสูง ทำให้เกิดสารประกอบที่ไม่นำไฟฟ้า เช่น Ag2S หรือ AgCl
อุณหภูมิสูงสุดของการรีโฟลว์จะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดภายในช่วง 217±3°C
เมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 220°C อัตราการแพร่กระจายของเงินจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ ณ จุดนี้ แม้ว่ากิจกรรมของฟลักซ์จะอยู่ในระดับปานกลาง ชั้นเงินจะได้รับการละลายร่วมกันระหว่างผิวหน้ากับ Cu และ Ni ในบัดกรี และตกตะกอนสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกสีดำ การวัดแบบออนไลน์ของเราที่สายการผลิตในจูไห่ พบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงสุดเพิ่มขึ้นเป็น 223°C และระยะเวลาในการจับยึดเกิน 65 วินาที เฟสโลหะผสมเงิน-ทองแดงที่ชัดเจนจะปรากฏให้เห็นแล้วในภาพ SEM ของขอบแผ่น PCB สีเงินแบบจุ่ม หลังจากลดอุณหภูมิลงเหลือ 216°C และลดระยะเวลาการถือครองลงเหลือ 48 วินาที ความสมบูรณ์ของชั้นเงินยังคงดี และค่าการทดสอบแรงขับของข้อต่อบัดกรีโดยเฉลี่ยมีเสถียรภาพสูงกว่า 5.3N
ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนต่ำกว่า 99.99%
โรงงานหลายแห่งถือว่าไนโตรเจนเป็นทางเลือกมากกว่าสินค้าจำเป็น แต่ PCB สีเงินแบบแช่มีความไวต่อปริมาณออกซิเจนอย่างมาก เมื่อความเข้มข้นของ O2 ภายในเตาเผาเกิน 100 PPM กรดอินทรีย์ในฟลักซ์ตกค้างจะเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยาออกซิเดชันของเงินกับออกซิเจนร่วมกัน การทดสอบเปรียบเทียบที่เราดำเนินการที่ไซต์ของลูกค้าในจงซานแสดงให้เห็นว่าหลังจากเพิ่มความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนจาก 99.95% เป็น 99.992% พื้นผิวสีเงินหลังการบัดกรีดีขึ้น 40% และอัตราการเตือนที่ผิดพลาด AOI สำหรับจุดด่างดำลดลง 76% ในเวลาเดียวกัน ต้องรักษาความดันขาเข้าของไนโตรเจนไว้ที่ 0.35±0.03MPa เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สมดุลของออกซิเจนเฉพาะจุดในเตาเผาที่เกิดจากความผันผวนของอัตราการไหล
กระบวนการทำความสะอาดไม่สามารถแก้ไขการกัดกร่อนที่มีอยู่แล้วได้
ความพยายามที่จะเอาฟิล์มสีดำออกด้วยเครื่องทำความสะอาด PCB ถือเป็นแนวคิดทั่วไปในการฟื้นฟูหลังเกิดเหตุการณ์จริง เนื่องจากการกัดกร่อนของเงินเป็นความเสียหายของโครงตาข่ายที่แก้ไขไม่ได้แล้ว การทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิกจะขยายรอยแตกขนาดเล็กแทน ครั้งหนึ่งเราเคยล้าง PCB สีเงินที่จุ่มดำด้วยน้ำปราศจากไอออน และสังเกตเห็นรอยแตกร้าวจากความเค้นในแนวรัศมีมากขึ้นในบริเวณจุดดำใต้กล้องจุลทรรศน์ วิธีการที่ถูกต้องคือการยืนยันความเข้ากันได้ระหว่างรุ่นฟลักซ์และความหนาของเงินก่อนการวาง SMT ตัวอย่างเช่น PCB สีเงินแบบจุ่มที่มีความหนาของเงิน <0.08μm จะต้องไม่จับคู่กับฟลักซ์ที่มีปริมาณของแข็งสูงแบบไม่ต้องทำความสะอาดอย่างเคร่งครัด และต้องใช้รุ่นเฉพาะ เช่น JJY JY-806A ซึ่งเป็นฮาโลเจนต่ำ ค่ากรดต่ำ และมีสารตกค้างที่ระเหยได้ <0.12%
