PCB化学镀银工艺中贾凡尼现象产生的原因与解决方法
二、 贾凡尼效应的影响因素分析
通过上面内容介绍可以了解,“贾凡尼效应”的产生实际上有两个主要因素:一;置换反应存在;二、局部的离子供应不足;
关于置换反应,化学沉银、化学沉金等很多沉积本身都是此类反应,但是问题的关键是反应的程度。拿化学银和化金来讲,化学浸金的厚度一般在0.05~0.1um,而化学银的厚度一般在0.15~0.5um 之间,因此化金没有的问题发生在化学银工艺中。
而对于局部由于缝隙导致的离子供应不足的问题,笔者认为绿油工艺中可能有两个因素影响较大:一个因素是油墨的侧蚀;另外的一个因素可能是油墨与铜层之间的结合力。对此可用下图加以说明: 本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/190737.htm
简单的说影响“贾凡尼效应的因素可总结为:化学银厚度、油墨与铜结合力、油墨侧蚀大小
1 试验部分
试验主要结合前面分析与实际过程中参数设计了DOE ,选定因子分别为:沉银速度(决定银厚)、阻焊前处理磨痕(决定结合力)、油墨型号、显影速度、曝光级数(三者影响油墨侧蚀)
DOE实验的设计及结果
注:1、沉银速度为1.9m/min时,平均银厚为0.30um,沉银速度为1.3m/min时,平均银厚为0.40um。
2、所有试验结果均符合华为标准线条深度的20%。
2 数据分析
应用minitab分析,绘出主效应图如下:
从主效应图中可以看出,在试验的5个因素中,沉银速度是影响贾凡尼效应最大的因素,曝光级数也对贾凡尼效应有较大的影响,显影速度、油墨型号和磨痕对贾凡尼效应没有显著的影响。
三、 生产控制
基于以上分析和试验证明,我司正常的油墨工艺参数可满足化学银工艺中贾凡尼的要求。我公司应从以下几方面控制化学银的贾凡尼效应:
1、首件沉银厚度控制(0.15-0.3);
2、首件贾凡尼效应确认;
3、生产过程中沉银厚度的抽检,建立SPC控制;
4、生产过程中卡板问题的预防。
四、 结束语
一般来说,在电路板的制造中通常使用的无铅表面涂饰工艺有下列几种:HASL 、OSP (有机可焊性保护涂饰材料)、化学镀镍/浸金、化学镀镍/ 化学镀钯/浸金、浸锡、浸银,以及电镀锡。较之其他几种工艺化学浸银又有它自身的优点:化镍浸金制程在PCB 制作上操作困难,成本昂贵。有机保焊剂在PCB 制作上操作简易,成本低廉,但是在装配上受到限制。化学浸银可让线路十分平整,适用于高密度线路,密脚距的SMT (表面贴装),BGA (球脚阵列封装)及晶片直接安装。化学浸银操作简单,成本不高,维护少,使用相对小型设备可有高产能。基于这些优点,化学银被更多的应用于PCB 的表面处理。
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