Ang penetration rate ng through-hole reflow process sa automotive electronics at high-density board fields ay lumampas sa 35%. Ang salik sa pagmamaneho ay ang mahigpit na pangangailangan ng mga customer para sa kahusayan sa paglalagay ng dalawang panig at magkatuwang na paghihinang ng mga peripheral na plug-in sa paligid ng BGA. Direktang nagiging sanhi ng out-of-control na paggamit ng Solder Paste na mag-iba-iba ang production line ng first-pass yield ng higit sa 8 percentage points. Napilitan ang isang supplier ng German Tier1 na ihinto ang linya upang ayusin ang mga stencil opening noong nakaraang taon dahil sa magkakasunod na pag-bridging ng mga konektor na may 0.3mm pin pitch, na nagpilit sa buong industriya na higpitan ang katumpakan ng kontrol ng volume ng solder paste mula ±15% hanggang sa loob ng ±8%.
Ang hugis ng pagbubukas ng stencil ay lumilipat mula sa isang pinag-isang parihaba patungo sa naiibang disenyo. Halimbawa, para sa mga plug-in na pin na higit sa 0.8mm, ang mga pinahabang openings na may 0.1mm lateral extension ay pinagtibay, na hindi lamang nagsisiguro ng solder paste transfer rate ngunit pinipigilan din ang lateral flow sa panahon ng reflow. Para sa 0.4mm fine-pitch pin header, ginagamit ang mga circular opening na may 25μm step na kapal. Ang pagbabagong ito ay nagmumula sa feedback ng data ng inspeksyon ng AOI: kung ang solder paste na volume dispersion ng iba't ibang device sa parehong board ay lumampas sa 12%, ang posibilidad ng cold solder joints ay tataas ng 3.7 beses. Gayunpaman, ang simpleng pagbabawas ng presyon ng squeegee ay hahantong sa hindi sapat na pagpuno sa gilid. Kinakailangang sabay-sabay na taasan ang bilis ng pag-print sa 45mm/s at paikliin ang distansya ng paglabas sa 0.15mm upang mapanatili ang pangkalahatang pagkakapare-pareho.
Ang mga rheological properties ng solder paste mismo ay nagdudulot ng implicit interference sa dosage control. Kapag ang halumigmig sa workshop ay lumampas sa 65%RH sa tag-araw, ang lagkit ng ilang no-clean na solder paste ay bumababa ng 18%, na humahantong sa pagtaas ng 0.04mm sa post-printing slump. Kung ang pag-igting ng stencil ay hindi na-adjust mula 45N/cm² hanggang 48N/cm² sa oras na ito, mapapansin ang overflow ng solder paste sa mga plug-in pad sa tabi ng 0603 na mga bahagi. Na-verify namin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa tatlong linya ng produksyon. Ang kaukulang panukala ay upang pahabain ang oras ng pag-init ng solder paste mula 2 oras hanggang 2.5 na oras, at magdagdag ng 15 segundong vacuum standing step bago ang pag-print, na maaaring bawasan ang rate ng volatilization ng Flux ng 9%, sa gayon ay nagpapatatag ng istraktura ng paste.
Ang kompensasyon sa antas ng kagamitan ay pinapalitan ang manu-manong pagsasaayos na nakabatay sa karanasan. Ang bagong inihatid na DEK Horizon na modelo ay may built-in na solder paste volume prediction module, na bumubuo ng dynamic na compensation coefficients batay sa real-time na nakolektang stencil tension, squeegee angle, at ambient temperature at humidity. Kapag may nakitang pagbabago sa batch ng solder paste, awtomatiko nitong tatawagan ang makasaysayang database upang tumugma sa pinakamainam na kumbinasyon ng parameter. Sinukat ng isang pabrika ng EMS na pinataas ng function na ito ang first-piece PASS rate mula 62% hanggang 89%. Gayunpaman, ang saligan ay ang XRF ay dapat gamitin upang makita ang kapal ng solder ng tatlong tipikal na pad bawat shift, kung hindi, ang output ng algorithm ay mabibigo dahil sa mga naipon na error mula sa pagkasuot ng stencil. Sa kasalukuyan, 7 foundry ang nagsama nito sa mga mandatoryong SOP clause.
Ang window ng proseso ay na-compress. Ang dating pinahihintulutang solder paste thickness tolerance na ±25μm ay pinaliit sa ±12μm ng mga customer ng pangunahing automotive-grade. Nangangahulugan ito na ang katumpakan ng pag-ukit ng isang 0.127mm makapal na stencil ay dapat umabot sa ±2μm, at may mas kaunti sa 5 domestic na tagagawa na maaaring maghatid ng mga stencil ng ganitong grado nang matatag. Nagbunga ito ng lokal na solusyon sa pampalapot ng nickel plating: paglalagay ng 8μm nickel layer sa lugar ng plug-in upang bumuo ng pisikal na limitasyon. Bagama't pinapataas ng pagsasanay na ito ang gastos ng stencil ng 35%, binabawasan nito ang koepisyent ng volume ng solder paste ng variation mula 11.3% hanggang 6.8%. Ang isang bagong proyektong pangkontrol ng enerhiya sa elektroniko ay pumasa sa sertipikasyon ng AEC-Q200 dalawang linggo nang mas maaga sa iskedyul bilang resulta. Gayunpaman, ang hindi pantay na plating ay magdudulot ng biglaang pagtaas sa lokal na dami ng panghinang, kaya dapat gumamit ng confocal microscope upang makita ang 3 cross-sections bawat roll.
Ang sukdulang paghihigpit sa dosis ng solder paste ay nagmumula sa pag-uugali ng pagkatunaw sa panahon ng yugto ng reflow. Kapag ang peak temperature ay umabot sa 235°C, ang aktwal na taas ng basa ng solder paste sa paligid ng 0.5mm diameter pin ay 62% lang ng haba ng pin. Kung lumampas sa 10% ang inisyal na paglihis ng volume ng pag-print, bubuo ang mga void cluster sa pin root. Sinusubaybayan namin ang 12 mass-produced na modelo noong 2023 at nalaman namin na 92% ng mga sample na may void rate >15% ay may out-of-tolerance na dami ng solder paste. Ang solusyon ay hindi lamang bawasan ang dosis, ngunit babaan ang heating slope ng reflow zone mula 1.2°C/s hanggang 0.8°C/s, at kontrolin ang oxygen content sa loob ng 100ppm sa ilalim ng nitrogen atmosphere. Maaari nitong bawasan ang tensyon sa ibabaw ng solder paste ng 23%, na nagsusulong ng tunaw na estado upang mas pantay na balutin ang mga gilid ng pin.
