Às 3 da manhã, a linha de produção disparou repentinamente um alarme e parou. A AOI capturou continuamente dispositivos embalados QFN48 com uma taxa crescente de defeitos de ponte de 12%. Imediatamente desligamos a linha, retiramos as placas e as observamos sob um estereomicroscópio. Encontramos resíduos de pasta de solda filamentosa entre as almofadas, junto com pasta de solda óbvia nas posições correspondentes no estêncil. Isto indica que a pasta de solda não quebrou a tempo sob o cisalhamento do rodo e a baixa viscosidade foi a causa direta. A pasta de solda havia acabado de ser retirada da geladeira naquele dia e foi colocada em uso na máquina sem recuperação de temperatura suficiente, resultando em uma viscosidade real 35% inferior ao valor nominal, muito abaixo da faixa recomendada de 220±30 Pa·s para este modelo.

Durante o atendimento emergencial no local, não substituímos imediatamente o material. Em vez disso, primeiro colocamos o frasco de pasta de solda atual em uma câmara de temperatura constante de 25°C para repousar por 45 minutos. Simultaneamente, ajustamos o ângulo do rodo da máquina de impressão de 60° para 65° e reduzimos a pressão do rodo de 5,2 kg para 4,6 kg. Depois de usar um viscosímetro para medir que a viscosidade aparente da pasta de solda voltou para 218 Pa·s, reiniciamos a produção. A verificação do primeiro artigo mostrou que a taxa de ponte caiu para 0,3%. Porém, neste ponto, devemos notificar simultaneamente o armazém para suspender a distribuição do mesmo lote de pasta de solda e iniciar a rastreabilidade do lote, pois este número de lote teve recuperação insuficiente de baixa temperatura por três semanas consecutivas.

A solução fundamental deve penetrar no gerenciamento completo do ciclo de vida da pasta de solda. A cadeia de controle de temperatura, desde a saída da pasta de solda até a operação da máquina, não pode depender do julgamento da experiência do operador. Instalamos um registrador de temperatura com alarmes sonoros e visuais na saída do refrigerador, definindo que a temperatura da superfície da pasta de solda deve ser ≥20°C na saída antes que ela possa ser escaneada e liberada. Enquanto isso, um módulo de compensação de viscosidade em tempo real foi adicionado ao sistema de alimentação da máquina de impressão. Quando detecta que a resistência ao bombeamento da pasta de solda cai Além do limite, ele reduz automaticamente a velocidade do rodo em 0,8 mm/s e lembra de adicionar Fluxo mais fino. Essa mudança estabilizou o rendimento de impressão na primeira passagem de chips de passo fino acima de 99,7% nos três meses seguintes, e o valor de CPK aumentou de 0,91 para 1,42.

A chave para a prevenção a longo prazo reside em quebrar a desconexão entre os fornecedores de pasta de solda e os processos de linha. Exigimos que cada lote de pasta de solda seja acompanhado de um gráfico de curva reológica medida no momento da entrega, destacando o valor de rendimento e o índice tixotrópico nas duas condições de trabalho de 25°C/50°C. Quando o valor do rendimento de um determinado lote de pasta de solda a 50°C é inferior a 85 Pa, é considerado como insuficiente estabilidade em altas temperaturas. Essa pasta de solda é estritamente proibida para cavacos de passo fino com passo inferior a 0,4 mm. No ano passado, dois lotes de pasta de solda nacional foram rejeitados por esse motivo. Embora o custo de aquisição tenha aumentado 3,2%, a taxa de circuito aberto de soldagem dos dispositivos QFP100 foi reduzida de 0,8‰ para 0,12‰.

O fator mais negligenciado na oficina é o impacto da atenuação da tensão do estêncil na taxa de transferência da pasta de solda. Quando a mesma pasta de solda é impressa em um estêncil novo e em um estêncil antigo que foi usado 3.000 vezes, o desvio real de deposição de solda pode chegar a 18%. Portanto, alteramos a vida útil do estêncil de 5.000 vezes fixas para monitoramento dinâmico. Após cada limpeza, um medidor de tensão a laser é usado para medição real. Quando o valor da tensão for inferior a 38 N/cm² é obrigatório o descarte do estêncil. Esta ação reduziu o desvio padrão da taxa de vazios dos dispositivos de arremesso de bola BGA0,8 mm em 40%. Os parâmetros de viscosidade da pasta de solda devem ser vinculados e calibrados com o status atual do estêncil; nunca aplique novos parâmetros de estêncil à produção de estêncil antigo.

Finalmente, precisamos corrigir um equívoco comum. Muitos engenheiros acreditam que quanto maior o tempo de agitação da pasta de solda, melhor. Na verdade, a agitação excessiva danificará o filme de óxido na superfície das partículas de pó metálico e fará com que os componentes ativos do fluxo se decomponham antecipadamente. Através da verificação DOE, descobrimos que para a pasta de solda do sistema Sn96.5Ag3.0Cu0.5, após a agitação mecânica exceder 120 segundos, a taxa de decaimento da viscosidade acelera em 2,3 vezes. Portanto, todos os misturadores de pasta de solda agora estão equipados com um dispositivo eletrônico de travamento de temporização que desliga automaticamente a energia quando o tempo acaba. Cerca de 27% das falhas nas pontes de solda podem ser atribuídas à agitação de horas extras induzida pelo homem. Melhorar esse detalhe pode aumentar o rendimento da soldagem na primeira passagem de chips de passo fino em pelo menos 0,6 pontos percentuais.