Нельзя сказать, можно ли наносить флюс паяльной пасты непосредственно на контактные площадки печатной платы; это зависит от стадии процесса, компонентов и условий производственной линии. Например, при ремонте BGA стандартной практикой является нанесение контролируемого количества флюса непосредственно на контактные площадки с помощью шприца. Однако, если флюс используется вместо паяльной пасты и наносится непосредственно на все площадки платы перед размещением SMT, это приведет к ненормальной вязкости паяльной пасты во время трафаретной печати, плохому разделению и резкому увеличению перемычек припоя. Галогеновые активаторы во флюсе, особенно для площадок печатных плат с отделкой поверхности OSP, ускоряют окисление медных площадок, что приводит к плохому смачиванию.
В прошлом году в нашей мастерской произошел дефект пайки партии. После расследования мы обнаружили, что производственная линия пропустила станцию печати паяльной пасты, чтобы уложиться в срок поставки. Вместо этого они использовали пневматический дозатор для нанесения флюса RMA средней активности на контактные площадки резистора 0402 перед размещением компонентов. После оплавления микроскопический осмотр выявил многочисленные паяные соединения с почерневшими краями и прерывистыми слоями IMC. Основная причина заключалась в том, что флюс не был инкапсулирован порошком припоя, что вызывало его чрезмерную диффузию и карбонизацию при высоких температурах, что препятствовало плавлению сплава и межфазным реакциям.
Кроме того, тиксотропия флюса намного хуже, чем у паяльной пасты. При нанесении вручную трудно контролировать постоянство толщины покрытия. Покрытие толщиной 0,1 мм может локально накапливаться до 0,3 мм на термопрокладках QFN, образуя пустоты, когда захваченные газы не могут выйти во время оплавления. И наоборот, площадки конденсатора 0201 на той же плате могут пострадать от недостаточной пайки из-за слишком тонкого покрытия. Такие противоречивые дефекты часто не учитываются при AOI-контроле и могут быть выявлены только с помощью рентгена.
Чтобы площадки печатной платы были пригодны для нанесения прямого флюса, должны быть соблюдены три строгих условия: во-первых, поверхность площадки должна быть ENIG или иммерсионным серебром и не иметь окисления. Во-вторых, флюс должен быть с низким содержанием остатков, не требующим очистки, с содержанием твердых веществ менее 18%. В-третьих, размещение компонентов и оплавление должны быть завершены в течение 2 часов после нанесения. За пределами этого временного окна канифольная смола начинает сшиваться и образовывать пленку на поверхности контактной площадки, которую невозможно полностью удалить даже при высоких пиковых температурах оплавления.
Еще одна проблема, которую часто упускают из виду, — это риск совместимости компонентов растворителя во флюсе и чернил паяльной маски для печатной платы. Однажды клиент использовал флюс, содержащий эфир пропиленгликоля, на зеленых чернильных подушечках PSR-4000. После оплавления они заметили небольшие складки по краям паяльной маски. Это была не проблема пайки, а скорее растворитель, смягчающий сшитую структуру чернил. Поэтому перед любым изменением процесса необходимо провести тестирование на совместимость комбинации тампона, чернил и флюса; Вы не можете просто одобрить процесс, основываясь исключительно на внешнем виде паяного соединения.
Наконец, напоминание: все операции, связанные с нанесением прямого флюса, должны быть записаны в технологической карте с указанием партии, оператора, метода нанесения и номера профиля оплавления. В противном случае, если возникнет проблема, невозможно будет отследить, была ли она вызвана дефектом партии материала или ошибкой человеческого применения. Когда руководители производственных линий проводят выборочные проверки, первое, на что они обращают внимание, — это полнота этой записи, а не то, блестят ли паяные соединения.
