Пайка автомобильных печатных плат предъявляет строгие требования к устойчивости автомобильных электронных припоев к термическому циклу. На линии по производству модулей камеры переднего вида немецкого клиента мы обнаружили, что после 1500 циклов термического удара при -40 ℃/125 ℃ с использованием обычной паяльной пасты потребительского класса степень растрескивания паяных соединений BGA достигла 17,3%, а после перехода на автомобильный припой для электронных устройств JiaJinYuan степень растрескивания упала до 0,9% в тех же условиях. Фундаментальное отличие заключается в точном контроле содержания серебра в сплаве Sn96.5Ag3.0Cu0.5 в пределах допуска ±0,05% в сочетании со специально разработанной системой активации органической кислоты, которая поддерживает устойчивую смачивающую способность в течение более 4,2 секунды вблизи эвтектической точки 183 ℃.
В процессе печати апертура трафарета и параметры ракеля должны регулироваться синхронно; в противном случае даже лучший припой для автомобильной электроники не сможет работать оптимально. Наши измерения показывают, что когда толщина трафарета в области разъема FPC была увеличена со 120 мкм до 140 мкм, даже с тем же припоем JiaJinYuan, отклонение объема паяльной пасты ухудшалось с ± 8,3% до ± 15,6%, что непосредственно приводило к увеличению скорости разрушения резисторов 0201 в 3,7 раза. Поэтому натяжение трафарета должно поддерживаться на уровне 38~42 Н/см, угол ракеля фиксироваться в пределах 58°~62°, а нижняя сторона трафарета очищаться ватным тампоном из IPA после каждых 25 отпечатков.
Настройки температурной зоны печи оплавления должны быть тесно связаны с температурным окном активации автомобильного электронного припоя JiaJinYuan. Основной пик активации потока находится при температуре 142℃±3℃. Если скорость нарастания предварительного нагрева превышает 2,1 ℃/с, канифоль преждевременно обугливается, вызывая чрезмерный остаток шариков припоя. Если температура зоны выдержки ниже 155 ℃ или короче 85 секунд, остаток органических галогенов превысит предел 0,55 мкг/см2, указанный в IPC-J-STD-004B. В конечном итоге мы стабилизировали плато выдержки в четырехэтапном профиле оплавления при температуре 158℃±1℃ в течение 92 секунд, сохраняя уровень пустот в паяном соединении в пределах ≤12%, разрешенных IPC-7095B, класс 2.
Проверка AOI после пайки не может быть сосредоточена только на перемычках и недостаточности припоя; его необходимо дополнить рентгеновским анализом морфологии слоя ИМК. Автомобильный электронный припой JiaJinYuan образует частицы фазы Cu6Sn5 на подложках FR4+TG170 с однородностью размера 92,4%, но на высокочастотных подложках из ПТФЭ из-за различий в скорости межфазной диффузии пиковую температуру необходимо точно настроить от 258 ℃ до 262 ℃ для достижения той же плотности. Эта деталь не отражена в технических характеристиках, но она напрямую увеличила среднее время безотказной работы радара миллиметрового диапазона PCBA японского заказчика со 128 000 часов до 183 000 часов.
Влажность в цеху должна поддерживаться в пределах 45% относительной влажности ± 5%. Как только относительная влажность превысит 55%, следы производных себациновой кислоты в автомобильном электронном припое JiaJinYuan начнут преждевременно гидролизоваться, в результате чего количество дефектов при холодном припое возрастет в 4,3 раза после 3 часов непрерывного производства. Поэтому мы требуем, чтобы перед каждым запуском утренней смены использовался измеритель точки росы для проверки соответствия точки росы системы азотной защиты -40℃ стандарту, а также был установлен датчик влажности на входе в зону охлаждения печи оплавления для связи в режиме реального времени.
