Vấn đề rắc rối nhất khi hàn PCB bằng bạc ngâm không phải là các mối hàn lạnh hoặc cầu hàn mà là các vết đen, ố vàng hoặc thậm chí là các đốm đen cục bộ trên bề mặt bạc sau khi hàn nóng chảy lại. Điều này đặc Biệt nổi bật xung quanh các miếng đệm BGA và ở gốc của các chân QFP có bước cao. Hiện tượng này thường chỉ Biểu hiện dưới dạng cảnh báo hở mạch sai trong quá trình thử nghiệm CNTT. Khi cạo lớp màng đen trong quá trình làm lại, không nhìn thấy sự tách rời bóng hàn rõ ràng, cho thấy vấn đề nằm ở chính lớp bạc chứ không phải ở liên kết cơ học của mối hàn.

Mối tương quan trực tiếp giữa giá trị axit thông lượng và sự ăn mòn bạc

Chúng tôi liên tục theo dõi ba lô PCB ngâm bạc bất thường tại một nhà máy sản xuất ô tô ở Đông Quan và nhận thấy rằng sau khi sử dụng chất trợ dung có giá trị axit >1,2 mgKOH/g, phát hiện XRF trên bề mặt lớp bạc cho thấy mức độ làm giàu của các nguyên tố Cl và S tăng hơn 3 lần. Sau khi chuyển sang JJY JY-806A (giá trị axit 0,78mgKOH/g), tỷ lệ xuất hiện các đốm đen trong cùng một cấu hình phản xạ lại giảm từ 12,6% xuống 0,9%. Nguyên nhân sâu xa là do dư lượng chất trợ dung có giá trị axit cao liên tục ăn mòn lớp bạc trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm cao, tạo ra các hợp chất không dẫn điện như Ag₂S hoặc AgCl.

Nhiệt độ cao nhất của Reflow phải được kiểm soát chặt chẽ trong phạm vi 217 ± 3oC

Khi nhiệt độ vượt quá 220oC, tốc độ khuếch tán của bạc tăng theo cấp số nhân. Tại thời điểm này, ngay cả khi hoạt động từ thông ở mức vừa phải, lớp bạc sẽ trải qua quá trình hòa tan lẫn nhau giữa các bề mặt với Cu và Ni trong chất hàn và kết tủa các hợp chất liên kim loại màu đen. Các phép đo trực tuyến của chúng tôi tại dây chuyền sản xuất ở Chu Hải cho thấy rằng khi nhiệt độ cao nhất tăng lên 223oC và thời gian giữ vượt quá 65 giây, các pha hợp kim bạc-đồng rõ ràng đã có thể nhìn thấy được trong ảnh SEM của các cạnh của miếng đệm PCB màu bạc ngâm. Sau khi giảm nhiệt độ xuống 216oC và rút ngắn thời gian giữ xuống còn 48 giây, tính nguyên vẹn của lớp bạc vẫn tốt và giá trị kiểm tra lực đẩy của mối hàn trung bình ổn định trên 5,3N.

Nguy cơ ăn mòn tăng mạnh khi độ tinh khiết của nitơ dưới 99,99%

Nhiều nhà máy coi nitơ là một mặt hàng tùy chọn hơn là thiết yếu, nhưng PCB bạc ngâm cực kỳ nhạy cảm với hàm lượng oxy. Khi nồng độ O₂ bên trong lò vượt quá 100ppm, các axit hữu cơ trong cặn trợ dung sẽ xúc tác hiệp đồng cho phản ứng oxy hóa bạc với oxy. Các thử nghiệm so sánh mà chúng tôi thực hiện tại địa điểm của khách hàng ở Trung Sơn cho thấy rằng sau khi tăng độ tinh khiết nitơ từ 99,95% lên 99,992%, độ bóng bề mặt bạc sau hàn được cải thiện 40% và tỷ lệ báo động sai AOI đối với các đốm đen giảm 76%. Đồng thời, áp suất đầu vào nitơ phải được duy trì ở mức 0,35 ± 0,03MPa để tránh mất cân bằng oxy cục bộ trong lò do Biến động tốc độ dòng chảy.

Quy trình làm sạch không thể khắc phục hiện tượng ăn mòn có sẵn

Cố gắng loại bỏ lớp màng đen bằng máy làm sạch PCB là một tư duy khắc phục hậu quả điển hình, vì hiện tượng ăn mòn bạc đã là một tổn thương không thể khắc phục được đối với mạng tinh thể. Thay vào đó, làm sạch bằng siêu âm sẽ mở rộng các vết nứt nhỏ. Chúng tôi đã từng rửa sạch PCB bạc ngâm đã bị đen bằng nước khử ion và quan sát thấy nhiều vết nứt do ứng suất hướng tâm hơn ở các khu vực có đốm đen dưới kính hiển vi. Cách tiếp cận đúng là xác nhận tính tương thích giữa mô hình từ thông và độ dày bạc trước khi đặt SMT. Ví dụ: PCB bạc ngâm có độ dày bạc <0,08μm tuyệt đối không được kết hợp với chất trợ dung có hàm lượng chất rắn cao không sạch và phải sử dụng các mẫu chuyên dụng như JJY JY-806A, có hàm lượng halogen thấp, giá trị axit thấp và có dư lượng dễ bay hơi <0,12%.