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Blogue PCB - Techniques et méthodes d'élimination de la couche d'argent des PCB

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Blogue PCB - Techniques et méthodes d'élimination de la couche d'argent des PCB

Techniques et méthodes d'élimination de la couche d'argent des PCB

2022-03-31
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Author:pcb

C'est bien connu., Parce que Circuits imprimés Pas d'industrie lourde après assemblage, Donc le coût de la ferraille est causé par les micro - vides. Une étude plus approfondie de ce problème prouve que le problème est entièrement dû au problème de soudabilité causé par la conception des circuits imprimés., Indépendamment du procédé de précipitation de l'argent ou d'autres traitements de surface finaux.

1.. Root cause analysis
By analyzing the root cause of defects, Réduction du taux de défaut grâce à l'amélioration du processus et à l'optimisation des paramètres. L'effet Gianni se produit généralement sous une fissure entre le film de résistance et la surface du cuivre.. Pendant la précipitation d'argent, Parce que la fissure est petite., L'approvisionnement en ions argent dans la solution de précipitation d'argent est limité, Mais ici, le cuivre se corrode en ions cuivre., La réaction de précipitation de l'argent se produit ensuite à la surface du cuivre à l'extérieur de la fissure.. Parce que la conversion ionique est la force motrice de la réaction de précipitation de l'argent, Le degré d'érosion de la surface du cuivre sous la fissure est directement lié à l'épaisseur des dépôts d'argent.. Les fissures peuvent être causées par l'une des causes suivantes: érosion latérale excessive/development or poor bonding of the solder film to the copper surface; Uneven electroplated copper layer (thin copper orifice); There are obvious deep scratches on the substrate copper under the resistance film. La corrosion se produit lorsque le soufre ou l'oxygène dans l'air réagit avec la surface métallique.. Silver reacts with sulfur to form a $silver sulfide (Ag2.S) film on the surface, Si la teneur en soufre est élevée, elle finit par devenir noire.. Il existe plusieurs façons de rendre l'argent contaminé par le soufre, either by air (as mentioned earlier) or by other sources such as PWB wrapping paper. L'argent réagit différemment avec l'oxygène, Il y a habituellement du cuivre sous la couche d'argent, formant de l'oxyde cuivré brun foncé.. Ce défaut est généralement dû au taux de dépôt d'argent très rapide, Formation de dépôts d'argent de faible densité, Cela rend le cuivre sous la couche d'argent facile à entrer en contact avec l'air, Le cuivre réagira donc avec l'oxygène dans l'air. La structure cristalline lâche a un grand espace intergranulaire, de sorte qu'un dépôt d'argent plus épais est nécessaire pour obtenir une résistance à l'oxydation. Cela signifie qu'une couche d'argent plus épaisse est déposée pendant la production., Cela augmente les coûts de production et augmente la probabilité de problèmes de soudabilité tels que les micropores et les mauvaises soudures.. L'exposition au cuivre est généralement liée aux processus chimiques qui précèdent la précipitation d'argent.. Ce défaut se produit après le processus de dépôt d'argent, Ceci est principalement dû au fait que les membranes résiduelles qui n'ont pas été complètement enlevées avant le procédé empêchent le dépôt de la couche d'argent.. Les films résiduels produits lors du soudage par résistance sont courants., Les raisons du développement des développeurs ne sont pas claires, C'est ce qu'on appelle une "Membrane résiduelle"., Ce film résiduel empêche la réaction de précipitation de l'argent. Le traitement mécanique est également l'une des causes de l'exposition au cuivre.. La structure de surface de la carte de circuit affectera l'uniformité du contact entre la carte de circuit et la solution.. Une circulation insuffisante ou excessive de la solution peut également former des dépôts d'argent hétérogènes.. Contamination ionique: la présence de substances ioniques à la surface des circuits imprimés peut interférer avec les performances électriques des circuits imprimés. These ions mainly come from the silver immersion solution itself (remaining in the silver immersion layer or under the solder resist film). Différentes solutions d'argent précipitées ont des teneurs ioniques différentes. Plus la solution contient d'ions, Plus la valeur de contamination ionique est élevée dans les mêmes conditions de lavage. La porosité du gisement d'argent est également l'un des facteurs importants qui influencent la pollution ionique.. Les couches d'argent à haute porosité sont faciles à retenir en solution, Cela rend le lavage plus difficile, ce qui entraîne une augmentation correspondante de la valeur de contamination ionique.. L'effet du post - lavage affectera également directement la contamination ionique., Un lavage inadéquat ou une mauvaise qualité de l'eau peuvent entraîner une contamination ionique excessive.. Le diamètre du micropore est généralement inférieur à 1 mm. La cavité située sur le composé d'interface métallique entre la soudure et la surface de la soudure est appelée micropore parce qu'il s'agit en fait d'un « Groupe de cavitation plane » de la surface de la soudure., Par conséquent, il réduit considérablement la force de soudage. Micropore sur OSP, Enig et surface argentée déposée. La cause profonde du micropore n'est pas claire, Mais plusieurs facteurs d'influence ont été identifiés. Although all microvoids in the ag-precipitate layer occur on thick silver (more than 15μm thick) surfaces, Tous les micropores ne se trouvent pas dans une épaisse couche d'argent. Lorsque la surface du cuivre au fond du dépôt d'argent est très rugueuse, il est plus facile d'avoir des pores.. L'apparition de micropores semble également liée au type et à la composition des matières organiques co - déposées dans la couche d'argent.. Contre les phénomènes ci - dessus, OEM, Post Express, Fabricant pwb, Plusieurs études de simulation de soudage ont été effectuées par des fournisseurs de produits chimiques., Aucun d'eux n'élimine complètement les micropores.

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2. Preventive measures
In order to avoid or eliminate defects and improve the yield, Les précautions doivent tenir compte des effets des produits chimiques et de l'équipement sur les défauts de production réels.. La prévention de l'effet Gianni peut être retracée au procédé de placage du cuivre prétraité. Pour les trous à rapport d'aspect élevé et les micro - trous, Une épaisseur de placage uniforme aide à éliminer le danger caché de l'effet Gianni. Corrosion excessive ou érosion latérale lors du décapage des membranes, Les procédés de gravure et de décapage de l'étain peuvent contribuer à la formation de fissures, Des solutions de corrosion résiduelles ou d'autres solutions peuvent être présentes dans la fissure.. Cependant,, Le problème du film de soudure reste la principale cause de l'effet Gianni. La plupart des tôles défectueuses à effet Gianni présentent une corrosion latérale ou un décollement du film de soudure., Ceci est principalement dû au processus de développement de l'exposition. Donc,, Si la membrane de soudure se développe après « pied avant» et que la membrane de soudure est complètement durcie, Ainsi, le problème de l'effet Gianni peut être presque éliminé. Pour obtenir de bons dépôts d'argent, L'argent doit être déposé à 100% de cuivre, La solution dans chaque réservoir a une bonne perforation, Et la solution peut être efficacement échangée à travers le trou. Pour des structures très fines, Par exemple, HDI Board, Il est très utile d'installer des ultrasons ou des seringues dans des solutions de prétraitement et de précipitation d'argent.. Pour la gestion de la production de précipitation d'argent, L'effet de Gianni peut être amélioré en contrôlant le taux de micro - corrosion pour créer une surface lisse et semi - brillante. For original equipment manufacturers (Oems), Il est nécessaire d'éviter les grandes surfaces en cuivre ou les trous de passage à haut rapport d'aspect reliés à des fils fins afin d'éliminer les dangers potentiels de l'effet Gianni.. Fournisseurs de produits chimiques, La solution de précipitation d'argent ne doit pas être très corrosive, Maintenir un pH approprié, Contrôler le taux de précipitation de l'argent et produire la structure cristalline souhaitée, L'épaisseur mince de l'argent assure une résistance à la corrosion. La corrosion peut être réduite en augmentant la densité du revêtement et en réduisant la porosité.. Utilisation d'emballages sans soufre, Sceller simultanément pour isoler le contact air - air, Le soufre dans l'air doit également être empêché de toucher la surface de l'argent.. Conserver le carton emballé à une température de 3.0 °C et à une humidité relative de 4.0%. Bien que le plateau d'argent ait une longue durée de conservation, Le stockage doit toujours suivre le premier entré, Principe du premier entré, premier sorti. L'exposition au cuivre peut être réduite ou éliminée en optimisant le processus de pré - précipitation.. À cette fin,, Les surfaces en cuivre peuvent être vérifiées par un essai de « coupure d'eau» ou un essai de « point lumineux» après microgravure.. Une surface de cuivre propre peut maintenir le film d'eau pendant au moins 40 secondes. Entretien régulier de l'équipement pour assurer une circulation uniforme et stable de la solution, Paramètres de fonctionnement du dépôt d'argent obtenus par optimisation du temps Doe, Température et agitation pour assurer l'épaisseur requise et une couche d'argent de haute qualité. Utiliser des ultrasons ou des seringues au besoin pour améliorer la mouillabilité de la solution de précipitation d'argent aux micropores, Trous et tôles à haut rapport d'aspect, Et fournir une solution réalisable pour la production de panneaux HDI. Ces méthodes mécaniques auxiliaires peuvent être utilisées pour le prétraitement et les solutions de précipitation d'argent afin d'assurer une paroi entièrement humide.. La contamination ionique peut être réduite en réduisant la concentration ionique de la solution d'argent précipitée.. Donc,, La teneur en ions de la solution de précipitation d'argent doit être aussi faible que possible sans affecter les propriétés de la solution.. Nettoyer la Section de nettoyage de routine avec de l'eau désionisée pendant au moins 1 minute, and the ion content (anions and cations) must be periodically tested for compliance with industry standards. Distinguer les principaux polluants, Les résultats de ces essais doivent être documentés et conservés.. Le micropore est un défaut difficile à prévenir, car la vraie cause du micropore n'est pas connue. Comme indiqué ci - dessus, Nous savons déjà que certains facteurs semblent causer ou accompagner des micropores, Et les micropores peuvent être contrôlés en éliminant ou en minimisant ces facteurs. L'épaisseur des dépôts d'argent est un facteur important qui conduit à la porosité, Par conséquent, le contrôle de l'épaisseur des dépôts d'argent est la première étape. Deuxièmement,, Le taux de micro - corrosion et le taux de dépôt d'argent doivent être ajustés pour obtenir une texture de surface lisse et uniforme.. La teneur en matières organiques des dépôts d'argent doit également être surveillée en testant la pureté des dépôts d'argent à différents points de la durée de vie du liquide du réservoir.. The reasonable silver content should be controlled above 90% (atomic ratio).

3. The ideal process - AlphaSTAR
En outre to excellent performance, Le « processus idéal» doit également satisfaire aux exigences de sécurité., Exigences en matière de protection de l'environnement et de fiabilité pour l'industrie électronique publiées le 1er juillet, (2006). Bien que les Chemical possède la gamme de produits alphalevel depuis 1994, Les chimie améliore continuellement les processus et la R & D, Et a développé avec succès la technologie de troisième génération Silver Groove pour: Circuits imprimés Alphabet Star. Le procédé AlphaStar est conçu pour répondre aux exigences de finition de plus en plus strictes d'aujourd'hui. Il résout les problèmes susmentionnés qui ont conduit à l'élimination des BPC., Augmentation des coûts, Protection et sécurité de l'environnement, Et se conformer aux règlements actuels et futurs qui pourraient avoir une incidence sur l'industrie des BPC. The process consists of 7 steps (three of which are washing steps), Ses performances et ses avantages sont décrits comme suit: le prétraitement est divisé en quatre étapes:, Lavage à l'eau, Micro corrosion et lavage de l'eau. La tension superficielle de la solution de dégraissage est très faible et peut mouiller toutes les surfaces en cuivre, Cela élimine le problème de l'exposition au cuivre et favorise le dépôt de la couche d'argent dans les pores à rapport d'aspect élevé et les pores à micro - passage.. Formule unique de micro - Gravure pour produire des particules légèrement grossières, Structure de surface semi - brillante qui aide à former une couche d'argent avec une structure cristalline fine et dense, Provoque une forte densité, Dépôts d'argent à faible porosité, même à très faible épaisseur d'argent. Cela améliore considérablement la résistance à la corrosion de la couche d'argent. La précipitation d'argent est divisée en trois étapes:, Précipitation d'argent et lavage à l'eau désionisée. L'enseignement préparatoire a trois objectifs. Numéro un., Il est utilisé comme solution sacrificielle pour empêcher le cuivre et d'autres substances de pénétrer dans le réservoir de micro - gravure et de contaminer la solution de précipitation d'argent.. Deuxième, L'objectif est de fournir une surface de cuivre propre pour la réaction de déplacement des précipités d'argent., Ainsi, la surface du cuivre peut obtenir le même environnement chimique et le même pH que la solution de précipitation d'argent. La troisième fonction de ce processus est de compléter automatiquement les fentes d'argent, since the prepreg has the same composition as the silver sink (except for the metallic silver). Dans la réaction de précipitation d'argent, Consommation d'argent métallique, Le changement de la teneur en composants organiques dans la solution de précipitation d'argent n'est que la perte causée par le lessivage du bain., Les solutions de prétraitement et de précipitation d'argent ont la même composition, Le prétraitement est égal à la précipitation d'argent, Par conséquent, la solution de précipitation d'argent n'accumule pas de matière organique inutile. La réaction de précipitation de l'argent se fait par réaction de substitution entre les ions cuivre et argent.. La surface du cuivre est légèrement dégrossie à l'aide d'une solution de microgravure AlphaStar pour assurer une formation lente et uniforme de dépôts d'argent à un taux de dépôt d'argent contrôlable.. Le taux lent de dépôt d'argent est favorable à la structure cristalline dense, Éviter la croissance des particules par précipitation et agglomération, Formation d'une couche d'argent dense. Si dense, moderately thick (6-12U ") silver layer not only has high corrosion resistance, Et a une très bonne conductivité électrique. Les dépôts d'argent sont très stables, Longue durée de vie, insensible à la lumière et aux micro - halogénures. Parmi les autres avantages d'AlphaStar, mentionnons une réduction significative des temps d'arrêt., Faible contamination ionique, Faible coût du matériel.

4. Conclusion
The AlphaSTAR process combines several finishing properties that meet and exceed the PCB industry's requirements for solderability, Fiabilité, Sécurité, Et conformité. Le processus AlphaStar a une large fenêtre de fonctionnement; Facile à utiliser, Contrôle et entretien, Opération de remaniement, Coût de production du même traitement final de surface. Le procédé AlphaStar résout les problèmes liés aux six procédés de précipitation d'argent susmentionnés., Éliminer ou réduire son impact direct sur la qualité PCB board Produits. In addition, Le processus est conforme aux règlements ROHS et WEEE, La couche d'argent est complètement sans plomb.