На реальных производственных линиях действительно распространена практика использования как паяльной пасты, так и красного клея на одной и той же печатной плате, но обязательным условием является то, что красный клей используется только для закрепления выводов со сквозными отверстиями, которые не могут выдержать воздействие при установке SMT, очень большие тепловые компоненты или компоненты нижней стороны во время двухсторонней смешанной сборки, в то время как паяльная паста отвечает исключительно за пайку устройств поверхностного монтажа. Оба материала должны быть нанесены в шахматном порядке по оси времени и в пространстве, край красной клейкой точки должен находиться на расстоянии не менее 0,3 мм от площадки паяльной пасты; в противном случае красный клей будет термически расширяться во время оплавления, сползать к контактной площадке и герметизировать шарики припоя, что приведет к плохому смачиванию или риску короткого замыкания.
Однажды мы столкнулись с силовой платой, где смещение на 0,15 мм при нанесении красного клея привело к тому, что скорость забивания резисторов 1206 выросла до 8%. Основная причина заключалась в том, что красный клей преждевременно размягчился на этапе предварительного нагрева до 150°C и растекался в сторону площадки, сжимая пространство, в котором растекался расплавленный припой во время оплавления. Эта проблема была совершенно незаметна во время проверки AOI, а отклонения от нормы партии были обнаружены только при визуальном осмотре после оплавления. Поэтому перед выдачей необходимо измерить смещение XY с помощью градуированной лупы, а данные первого изделия необходимо ввести в систему SPC для мониторинга тенденций колебаний в реальном времени.
Существует жесткое ограничение между температурой отверждения красного клея и температурой плавления паяльной пасты. Например, обычно используемому красному клею на эпоксидной основе требуется 150°C × 60 секунд для завершения предварительного сшивания, в то время как пиковая температура паяльной пасты SAC305 должна достигать 235°C ± 5°C. Это заставляет настройки зоны печи оплавления обеспечивать достаточную длину зоны выдержки при температуре 150°C для удовлетворения требований по отверждению красного клея, одновременно предотвращая преждевременное окисление паяльной пасты. Поэтому мы обычно устанавливаем зону 5 как зону с постоянной температурой от 148°C до 152°C, увеличиваем продолжительность до 75 секунд, а затем входим в режим быстрого нагрева, который сохраняет прочность красного клея без ущерба для активности паяльной пасты.
Выбор толщины трафарета также должен зависеть от наличия красного клея. При сосуществовании компонентов 0201 с красным клеем на печатной плате, даже если для участка паяльной пасты требуется только трафарет толщиной 0,1 мм, мы обязательно используем 0,12 мм для увеличения запаса объема паяльной пасты. Это связано с тем, что небольшое сплющивание после нанесения красного клея приводит к повышению отсчета оси Z установочной головки; Если объем паяльной пасты недостаточен, более вероятно появление недостаточного количества припоя или пустот. Эту деталь часто упускают из виду на этапе NPI, и только после пробного производства 100 плат мы обнаружили, что толщина слоя IMC паяных соединений конденсаторов 0201 в спецификации обычно составляет менее 3 мкм.
Самая хлопотная часть – это процесс очистки. Остатки паяльной пасты на водной основе несовместимы с красной основой клея; очистка чистой деионизированной водой приведет к тому, что красный клей впитает воду, набухнет и отслоится от подложки. Поэтому мы равномерно используем углеводородный растворитель для сегментированной очистки: сначала замачивание при низкой температуре для растворения флюса, затем повышение температуры для смягчения красного клеевого поверхностного слоя и, наконец, сушка азотом. Весь процесс занимает на 47 секунд больше времени, чем обычная очистка, но позволяет предотвратить последующие нарушения контакта датчика ICT, вызванные отслоением красной клейкой ленты.
