Atualmente, as linhas de produção SMT geralmente aumentam a velocidade de impressão da pasta de solda de 15 mm/s para mais de 22 mm/s, mas a maioria das fábricas não atualizou a estratégia de compensação de pressão do rodo de forma síncrona, resultando em um aumento de 17% na taxa de colapso na borda das aberturas do estêncil e um aumento de 3 vezes na frequência de recorrência de defeitos de ponte de solda em dispositivos QFN com passo de 0,4 mm. Por trás disso está a forte restrição da incompatibilidade entre o atraso da resposta do servo do equipamento e as propriedades reológicas da pasta de solda, em vez de um simples problema de hábito operacional.
A configuração da pressão do rodo está mudando de valores empíricos para faixas dinâmicas. Por exemplo, para uma máquina de impressão fabricada na Alemanha, se a pressão tradicional de 6,5 kgf for mantida a uma velocidade de 20 mm/s, a pressão real na superfície de contato do estêncil excedeu o limite de tensão de escoamento da pasta de solda, causando afinamento excessivo da pasta de solda sob cisalhamento e recuperação insuficiente durante a desmoldagem. Ao reduzir a pressão para 5,2 ~ 5,8 kgf e combiná-la com um ângulo de inclinação do rodo de 0,15 mm, o volume CPK da pasta de solda SPI pode ser aumentado de 0,83 para 1,31. Esta faixa deve ser travada através da medição real de três conjuntos de combinações de velocidade-pressão para a primeira peça de cada turno.
A popularização de dispositivos de passo fino está forçando a reconstrução colaborativa dos parâmetros de impressão. A área do pad de um BGA com passo de 0,3 mm é de apenas 0,12 mm². Neste momento, para cada aumento de 1 mm/s na velocidade de impressão, o desvio padrão da flutuação da altura de deposição da pasta de solda se expande em 0,018 mm, enquanto a precisão do posicionamento repetido do eixo Z das máquinas de impressão domésticas de médio porte é de apenas ± 0,025 mm. Isso significa que o algoritmo de compensação de pressão deve ser incorporado no PLC do equipamento em vez de depender do ajuste fino manual, caso contrário, a taxa de defeitos na espessura da pasta de solda das primeiras 50 placas-mãe após a mudança de linha inevitavelmente romperá a linha de aviso de 4,2%.
O gerenciamento da vida útil do estêncil não é mais uma simples inspeção de tensão. Quando a velocidade de impressão é estável em 22 mm/s e a produção diária excede 1.200 peças, a taxa de desgaste do revestimento de níquel do estêncil cortado a laser é 2,3 vezes mais rápida do que sob a condição de trabalho de 15 mm/s, fazendo com que o valor Ra da rugosidade da parede lateral da abertura se deteriore de 0,21 μm para 0,47 μm após a 8.000ª impressão, levando diretamente ao rastro da pasta de solda. Se o ciclo de substituição original de 10.000 vezes ainda for seguido neste momento, isso resultará em uma taxa de erro de julgamento de 61% de alarmes altos falsos de SPI de lote contínuo.
O índice tixotrópico (Índice Tixotrópico) da nova geração de pasta de solda geralmente aumentou para 4,8 ~ 5,5, o que é muito superior à faixa de 3,9 ~ 4,2 de cinco anos atrás. Isso torna a impressão em baixa velocidade propensa à retenção da pasta de solda sob a mesma pressão do rodo, enquanto a impressão em alta velocidade agrava o afinamento por cisalhamento. A solução não é reduzir a velocidade, mas usar um acionamento do rodo bifásico. Mantendo 22 mm/s no curso de impressão principal, a velocidade é reduzida para 12 mm/s na seção inicial de 2 mm para completar o preenchimento da pasta de solda. Esta ação exige que o equipamento suporte programação multivelocidade e que o ciclo de varredura do PLC seja inferior a 8ms para evitar jitter.
Os engenheiros da linha de produção devem considerar o mapa de distribuição de espessura em tempo real do SPI como referência de calibração para parâmetros de impressão, em vez de apenas olhar para o indicador OK/NG. Quando for descoberto que a faixa de espessura na direção Y do mesmo estêncil continua a ser> 18 μm em 10 peças consecutivas, primeiro verifique se a rigidez do suporte do rodo está frouxa devido à vibração de longo prazo, em seguida, verifique se a pressão do suprimento de ar flutua na faixa de 4,2 ~ 4,5 bar e, finalmente, ajuste o valor da pressão, porque 83% de tais anormalidades na verdade se originam da água na fonte de gás, causando o rastreamento do pistão do cilindro, em vez do próprio parâmetro ser errado.
O processo de depuração de mudança de linha está sendo redefinido. O novo padrão exige que após carregar um novo estêncil, um teste de matriz de velocidade-pressão de três estágios deve ser realizado: primeiro imprima 10 peças a 18mm/s+5,4kgf para medir a linha de base, depois salte para 22mm/s+5,6kgf para imprimir 5 peças para observar a definição da borda e, finalmente, use 20mm/s+5,3kgf para imprimir 15 peças para verificação de estabilidade. A mesma lata de pasta de solda é usada durante todo o processo e a agitação é proibida no meio do caminho, caso contrário, a diferença na viscosidade da pasta de solda sob diferentes históricos de cisalhamento mascarará o efeito real de adaptação dos parâmetros.
A resolução insuficiente do encoder de servomotores em equipamentos antigos está se tornando um gargalo oculto. Uma determinada marca de linha de produção fabricada em 2012 tem um tremor de movimento real de ± 0,035 mm a 22 mm/s, que excede em muito a tolerância de abertura do estêncil de ± 0,012 mm. Neste momento, simplesmente otimizar a pressão do rodo não faz sentido. Um feedback de circuito fechado de escala de grade externa deve ser instalado, caso contrário, a taxa de defeito de ponte de pasta de solda de chips de passo de 0,25 mm sempre ficará presa em 3,7% e não poderá ser reduzida.
A recalibração dos parâmetros durante a troca de lote de pasta de solda tornou-se uma ação obrigatória. A dispersão da viscosidade do mesmo modelo de pasta de solda em diferentes lotes de produção pode chegar a ± 12%, e os engenheiros muitas vezes pensam erroneamente que"todos têm o mesmo número de peça" e pulam o teste. Como resultado, depois que um cliente mudou para um novo lote de uma fábrica japonesa, a taxa de qualificação do volume de pasta de solda de componentes 0201 sob a combinação original de parâmetros de 20mm/s+5,5kgf caiu drasticamente para 89,6%. Após a medição real, descobriu-se que a tensão de escoamento deste lote diminuiu 9,4% e a pressão foi finalmente reduzida para 5,1kgf para restaurar a conformidade.
