Открытая пайка компонентов 0201 не является изолированным дефектом, а является результатом совокупного нарушения эффективности переноса паяльной пасты, способности смачивать оплавлением и геометрической точности трафарета SMT. Наше непрерывное отслеживание 12 производственных линий показало, что открытая пайка сконцентрирована в областях с расстоянием между контактными площадками ≤0,3 мм, а 91% дефектных паяных соединений демонстрируют такие характеристики на изображениях AOI, как смещение паяльной пасты >25 мкм или коэффициент вариации толщины >18%.
Наша паяльная паста позиционируется как высокоточная не требующая очистки паяльная паста печатного типа, разработанная специально для компонентов размера 0201 и меньшего размера. Его основное преимущество заключается в стабильном поддержании индекса тиксотропии в диапазоне от 0,75 до 0,82, что обеспечивает мгновенное падение вязкости до уровня ниже 120 Па·с во время прессования ракелем для обеспечения эффективности наполнения, в то время как вязкость восстанавливается до уровня выше 280 Па·с в течение 0,3 секунды после выхода из трафарета для предотвращения оседания. В сочетании со сферическим припоем с узким распределением порошка D50 = 17,8±0,3 мкм значение CV толщины печати под трафаретом 200 меш можно контролировать в пределах 12,4%, что на 5,7 процентных пункта меньше по сравнению с обычными паяльными пастами.
Для трафарета SMT мы используем импортную подложку из нержавеющей стали 301, обработанную двусторонним лазерным травлением + электрополировкой, с шероховатостью боковой стенки Ra≤0,23 мкм. Когда измеренный размер отверстия, соответствующий контактным площадкам 0201, составляет 0,23×0,12 мм, соотношение площадей достигает 0,67, при котором скорость отделения паяльной пасты стабильна и составляет от 78,3% до 81,1%. Если вместо этого используется химически травленный трафарет, колебания скорости отсоединения увеличиваются до 62–73%, в результате чего стандартное отклонение скорости открытой пайки в течение того же срока службы трафарета увеличивается в 2,3 раза.
Это комбинированное решение было проверено на производственной линии ведущего покупателя наушников TWS, где производительность пайки резисторов 0201 увеличилась с исходных 92,6% до 99,4%, а количество человеко-часов при сбоях при тестировании ИКТ, вызванных открытой пайкой за смену, сократилось на 5,8 часов, что привело к годовой экономии затрат примерно на 870 000 юаней. Применимые сценарии явно указывают на области со строгими требованиями к согласованности печати, такие как платы HDI высокой плотности, многослойные FPC и развязывающие конденсаторы уровня 0201 с шагом BGA 0,4 мм.
При выборе необходимо одновременно подтвердить совместимость уровня активности флюса паяльной пасты и процесса обработки поверхности печатной платы. Для плат OSP требуется паяльная паста класса ROL0, а для плат ENIG следует избегать моделей, содержащих галогенные активаторы; в противном случае ионные остатки после оплавления приведут к недостаточной высоте подъема припоя менее 0,03 мм на краю паяных соединений 0201. In Кроме того, натяжение трафарета SMT не должно быть ниже 45 Н/см. Наши измерения показывают, что при каждом падении натяжения на 5 Н/см смещение открытого положения 0201 увеличивается на 9 мкм, что напрямую вызывает одновременное перекрытие припоем и недостаточность припоя.
Выбор толщины трафарета должен жестко ограничиваться размером частиц паяльной пасты. При использовании паяльной пасты D50 = 17,8 мкм соотношение сторон трафарета толщиной 100 мкм составляет 4,2, при этом давление ракеля должно быть установлено на уровне 0,18 МПа ± 0,02 МПа для достижения однородности толщины. Если трафарет толщиной 125 мкм используется без разрешения, высота скопления паяльной пасты в центре площадки внезапно увеличится на 0,04 мм при том же давлении, в результате чего вероятность образования шариков припоя во время оплавления увеличится в 3,7 раза. Все настройки параметров должны основываться исключительно на данных измерений SPI; любая так называемая оптимизация, которая отклоняется от возможностей процесса печати CPK≥1,33, является воздушным замком.
