Defeitos de impressão de estêncil de pasta de solda na área de produção não são fenômenos isolados, mas o resultado de incompatibilidades sistemáticas. Quando o AOI pós-impressão frequentemente alerta sobre falta de solda ou volume insuficiente de solda nas almofadas, não devemos nos apressar em substituir a pasta de solda primeiro; em vez disso, use imediatamente uma lupa para verificar se há aberturas obstruídas na parte inferior do estêncil, se a borda do rodo tem rebarbas roladas e se a tensão do estêncil está abaixo de 35 N/cm. Porque um déficit de tensão de apenas 0,5 N/cm é suficiente para causar falha de liberação parcial para dispositivos de passo fino (como QFN de passo de 0,4 mm), e essa falha de liberação, por sua vez, exacerbará o acúmulo residual de pasta de solda nas paredes da abertura do estêncil.
O próprio material e a vida útil do estêncil têm um impacto extremamente direto nos defeitos de impressão. Depois que um estêncil de aço inoxidável 304 cortado a laser importado for usado em 50.000 impressões consecutivas, as rebarbas nas paredes laterais da abertura aumentarão significativamente. Neste ponto, mesmo que a viscosidade da pasta de solda seja mantida no valor padrão de 750 Pa·s, as rebarbas prenderão a solda e farão com que a cobertura da pasta de solda nas pastilhas dos componentes 0201 caia em mais de 12%. O que é mais problemático é que esse desgaste é irreversível; limpar com IPA ou limpeza ultrassônica é completamente ineficaz. A linha deve ser parada para substituir o estêncil, caso contrário todos os ajustes subsequentes dos parâmetros do processo serão em vão.
Embora a variação de viscosidade nominal permitida entre lotes de pasta de solda seja de ±10%, em linhas de produção reais, a pasta de solda do mesmo modelo, mas com datas de produção diferentes, pode ter uma diferença no índice de tixotropia de mais de 0,3 a 25°C. Esta pequena alteração causará queda inconsistente da pasta de solda ao imprimir blocos de passo de 0,3 mm com um estêncil de 0,12 mm de espessura, manifestando-se como falta de solda em algumas bordas do bloco e altura excessiva da pasta no centro. Se a pressão do rodo for aumentada cegamente neste momento, isso acelerará a deformação do estêncil, causando piora do desalinhamento em toda a placa impressa.
Certa vez, encontramos um lote de defeitos de impressão concentrados na área BGA e, eventualmente, descobrimos que parafusos soltos de suporte do estêncil causavam flacidez local de 0,08 mm. Enquanto isso, a pasta de solda não foi suficientemente agitada após três ciclos de recuperação de temperatura, levando à estratificação do Fluxo e ao baixo volume de solda nas primeiras impressões. Quando esses dois fatores foram combinados, a inspeção por raios X mostrou uma taxa de vazios excessiva nas esferas de solda BGA, enquanto na superfície apareceram apenas pequenos defeitos de impressão. Isso mostra que os defeitos de impressão nunca são uma escolha ou uma opção, mas uma manifestação externa de falha acoplada entre o estado físico do estêncil, o comportamento reológico da pasta de solda e a precisão mecânica do equipamento.
A inspeção diária deve incluir a calibração do medidor de tensão do estêncil no processo do primeiro artigo de cada turno. Também é necessário que, após a retirada da pasta de solda da geladeira, ela seja deixada em temperatura ambiente por 2 horas antes de abrir e mexer. O tempo de agitação deve ser estritamente controlado em 120 segundos ± 5 segundos: menos de 115 segundos resultará em dispersão irregular do fluxo e mais de 125 segundos causará superaquecimento por cisalhamento e degradação da viscosidade. Essas ações parecem triviais, mas determinam diretamente se a taxa de defeitos de impressão pode ser mantida de forma estável abaixo do nível PPM.
