In при фактической проверке изменения линии мы обнаружили, что скорость высвобождения паяльной пасты SAC305 остается стабильной на уровне 98,2%, когда апертура трафарета превышает 0,3 мм. Однако, когда шаг контактной площадки уменьшается ниже 0,4 мм, после 15 последовательных отпечатков появляются явные перемычки. Для паяльной пасты SAC0307, поскольку содержание серебра снижается до 0,3%, а содержание меди увеличивается до 0,7%, степень перемычки падает до 12,6% при тех же условиях. Тем не менее, его пиковую температуру по-прежнему необходимо поддерживать на уровне 235±3°C, чтобы гарантировать, что толщина слоя IMC паяных соединений соответствует спецификации. Хотя паяльная паста олово-висмут может полностью оплавиться при 205°C, ее печатная вязкость на 18% ниже, чем у паяльной пасты SAC, что требует снижения давления ракеля на 0,2 МПа и синхронного замедления скорости до 45 мм/с; в противном случае в области с мелким шагом 0,25 мм произойдет вздутие паяльной пасты и разрушение кромок. После оплавления мы выполнили рентгеновское сканирование устройств BGA и обнаружили, что средний процент пустот в паяных соединениях с использованием паяльной пасты SAC305 составил 4,7%, в то время как уровень пустот в паяльной пасте олово-висмут вырос до 19,3% при тех же настройках профиля оплавления. Основная причина заключается в том, что висмут подавляет путь испарения флюса и ухудшает удержание пузырьков. Во время проверки линии массового производства также было замечено, что паяльная паста SAC0307 более благоприятна для срока службы трафарета. После 120 000 последовательных отпечатков изменение размера апертуры составило всего 0,8 мкм, что намного лучше, чем затухание 2,3 мкм у SAC305. Однако сила сдвига паяного соединения снизилась на 17,5% после 500 циклов термического удара при -40°C, в то время как паяльная паста олово-висмут сохранила 91,2% своей первоначальной прочности благодаря эффекту упрочнения твердого раствора. Однажды мы проверили ттри типа паяльной пасты на одной печатной плате. При установке резисторов 0402 у SAC305 коэффициент забивания составил 0,3%, у SAC0307 он упал до 0,07%, а припой олово-висмут вместо этого вырос до 0,8%, что напрямую связано с тем, что фаза висмута снижает поверхностное натяжение и ослабляет способность к самовыравниванию. In В процессе очистки остатки паяльной пасты SAC требуют применения очистителя на основе канифоли в сочетании с ультразвуковой очисткой при температуре 60°C в течение 120 секунд для полного удаления. Поскольку паяльная паста олово-висмут содержит больше остатков органических кислот, время очистки необходимо увеличить до 150 секунд, а температуру промывки водой повысить до 65°С. Все испытания проводились в цехе с постоянной температурой и влажностью (25±1°C, относительная влажность 55±3%). Трафарет был изготовлен из никелевого сплава толщиной 30 мкм, подвергнутого лазерному травлению, твердость ракеля была установлена на 85А, а скорость цепи печи оплавления была равномерно установлена на 1,1 м/мин.
Отзывы клиентов показали, что частота отказов определенного модуля с МЭМС-сенсором после оплавления достигла 2,1%. На месте мы перешли с оригинального SAC305 на паяльную пасту олово-висмут и одновременно снизили пиковую температуру с 238°C до 207°C, и процент отказов сразу упал до 0,03%. Однако компромиссом стало увеличение частоты ложных срабатываний AOI в 3,4 раза, поскольку неравномерный блеск поверхности паяных соединений олово-висмут вызывал отклонения алгоритма распознавания. In другой случай: после того, как определенная силовая плата автомобильного класса перешла на SAC0307, хотя первоначальная проблема плохого смачивания SAC305 на выводах алюминиевых электролитических конденсаторов была решена, во время последующих испытаний в солевом тумане было обнаружено, что скорость коррозии паяных соединений увеличилась в 2,1 раза. Анализ энергетического спектра с помощью СЭМ подтвердил, что фаза, богатая медью, ускоряет электрохимическую миграцию. Это не детали, которые можно отразить в таблицах параметров, а скорее опыт, накопленный при ежедневном протирании трафарета, регулировке ракеля и контроле температуры оплавления.
