Паяльная проволока, припойный стержень и паяльная паста ежедневно используются на производственных линиях SMT, но многие ошибочно полагают, что все продукты с маркировкой SAC305 можно использовать взаимозаменяемо. В результате паяные соединения чернеют, когда паяльная паста используется для пайки волной, смачивание контактных площадок слабое, когда припой используется для ручной пайки, а припойные перемычки часто возникают, когда припойная проволока используется вместо паяльной пасты для печати при пайке оплавлением. Основная причина заключается в том, что у этих трех сплавов совершенно разные требования к микроструктуре сплава, контролю окисления и пропускной способности флюса. Припойная проволока должна сочетать плавность подачи проволоки и эффективность теплопередачи паяльного жала; стержень припоя должен отвечать требованию стабильного образования окалины при длительном высокотемпературном погружении в плавильный тигель; Паяльная паста должна быть неоднократно откалибрована по тиксотропности, стойкости к осадке и сферичности металлического порошка.
Однажды наша производственная линия расплавила паяльник определенной марки в жидкость и залила ее в смеситель для паяльной пасты, чтобы попробовать приготовить паяльную пасту самостоятельно. В итоге явный спад начался через 2 часа после печати. Под микроскопом наблюдалось большое количество частиц оловянного порошка неправильной формы, что указывает на то, что крупные зерна, образовавшиеся в процессе охлаждения слитка исходного сплава припоя, не могут соответствовать жестким требованиям, предъявляемым к паяльной пасте для металлического порошка D50 с размером частиц 4~12 мкм и сферичностью >90%. Следовые количества висмута и сурьмы, добавленные в процессе волочения припоя, могут улучшить низкотемпературную смачиваемость, но они ускорят снижение кислотности флюса во время хранения паяльной пасты, что приведет к снижению активности более чем на 30% после открытия в течение двух недель.
Более скрытая проблема заключается в системе потоков. Носитель на основе канифоли в паяльной пасте должен динамически соответствовать толщине оксидной пленки на поверхности оловянного порошка. Внешний флюс припойной проволоки проникает в сердечник под действием капиллярного давления, в то время как припой полностью полагается на внешнее напыление или погружение для пополнения. Содержание твердых веществ, диапазон температур активации и остаток галогенов в трех флюсах устанавливаются задом наперед в соответствии с их соответствующими процессами формования. Принудительное их смешивание эквивалентно адаптации температурной кривой пайки оплавлением к ритму разложения флюса волновой пайки, что неизбежно приведет к образованию карбонизированных и беловатых остатков на обратной стороне печатной платы и увеличит частоту ложных срабатываний AOI более чем на 17%.
Самый надежный метод, проверенный на практике: среди серии SAC305 от одного поставщика паяльная паста должна выбирать модель для конкретной печати с суффиксом «P»; предпочтительно использовать сертифицированные партии проволоки диаметром 0,3–0,8 мм и соотношением диаметров сердечников, контролируемым на уровне 18–22 %; Припой должен распознавать только версию, сертифицированную по стабильности температуры в печи, с отклонением температуры плавления ≤±2℃ и содержанием золы <0,05%. Даже если они произведены на одном заводе и имеют одинаковую марку, перед заменой крест-формы необходимо провести как минимум 24-часовое отслеживание вязкости паяльной пасты, рентгеновское сравнение уровня пустот 5 партий первых изделий и EDS-сканирование толщины слоя IMC паяных соединений паяльника; в противном случае это игра с доходностью.
