Флюсовая паста не может заменить паяльную пасту для выполнения поверхностной пайки, поскольку паяльная паста по сути представляет собой однородную смесь порошка припоя и флюса, которая должна не только обеспечивать металлический каркас, образующий надежные паяные соединения после плавления, но также выполнять множество функций, таких как смачивание, раскисление и снижение поверхностного натяжения. In напротив, флюсовая паста содержит только высокоактивные флюсовые компоненты и полностью исключает металлические порошки, такие как олово-серебро-медь, поэтому после оплавления она не может образовывать проводящие пути или механические соединения. Принудительное использование флюсовой пасты для печати с последующей установкой неизбежно приведет к плавающим компонентам, холодным паяным соединениям, сухим паяным соединениям или даже нулевым паяным соединениям.
Мы уже несколько раз проверяли решение по замене прямой печати с использованием флюсовой пасты на производственной линии. Даже с трафаретом толщиной 0,1 мм, флюсовой пастой с размером частиц 30 мкм и давлением ракеля, доведенным до 0,8 МПа, компания AOI по-прежнему сообщала о 100% недостающих компонентах после оплавления. Рентгеновский осмотр не выявил металлических перемычек на колодках, остались только обуглившиеся остатки флюса. Это указывает на то, что флюсовая паста не обладает растекаемостью расплава и способностью к металлургическому соединению, необходимой для припоя. Хотя его вязкость близка к вязкости паяльной пасты, степень потери веса достигает 92%, и без поддержки металлического каркаса он не может поддерживать стабильность позиционирования компонентов после размещения.
Некоторые инженеры ошибочно используют флюсовую пасту для предварительного покрытия перед заливкой BGA или вторичного усиления флюсом для термопрокладок QFN. Предпосылкой возможности такого использования является то, что паяльная паста уже завершила основное паяное соединение, и в этом случае флюсовая паста играет только вспомогательную активирующую роль. Если использовать его отдельно, без паяльной пасты, даже при оплавании азотом, он не сможет обеспечить морфологию паяного соединения, соответствующую стандарту IPC-A-610 класса G. Под микроскопом можно наблюдать сильное комкование припоя, угол смачивания более 90° и толщину слоя IMC менее 0,3 мкм.
Сторона, занимающаяся закупками, часто рассматривает возможность замены из-за более низкой цены за единицу флюсовой пасты по сравнению с паяльной пастой, но необходимо четко рассчитать полную стоимость, включая скрытые потери, вызванные 3-кратным увеличением процента брака при отладке первого изделия, увеличением человеко-часов на повторную проверку AOI на 45 минут в смену и 27%-ной скоростью доработок после оплавления. Что еще более важно, флюсовая паста не может пройти тест REL J-STD-004B, что приводит к чрезвычайно высоким рискам долгосрочной надежности. Однажды из-за этой проблемы у клиента произошел сбой партии и переделка автомобильного T-BOX, основной причиной которого было использование флюсовой пасты вместо паяльной пасты для пайки площадок кварцевого генератора 0201 MCU.
Что действительно нуждается в оптимизации, так это выбор паяльной пасты и согласование технологического процесса. Например, выберите паяльную пасту SN63/PB37 с низким содержанием остатков и высокой тиксотропностью для тонкого шага QFP или переключитесь на никельсодержащую паяльную пасту SN96.5/AG3.0/CU0.5, чтобы улучшить смачиваемость при пайке без свинца, вместо того, чтобы надеяться, что флюсовая паста может выйти за рамки своей основной функции. Его единственная соответствующая роль в производственной линии SMT — это «помощник», используемый в сочетании с паяльной пастой, а не «главный атакующий».
