Во время отладки производственной линии мы обнаружили, что, когда трафарет не протирался после непрерывной печати 30 печатных плат, под микроскопом можно было наблюдать явные натянутости и следы паяльной пасты на более чем 65% краев апертуры. Для того же трафарета при протирании раз в 15 отпечатков безворсовой тканью, смоченной в IPA, процент дефектности припоя снизился с 7,2% до 1,8%. Однако, если частоту протирания увеличить до одного раза в 5 отпечатков, натяжение трафарета уменьшится на 12% в течение 4 часов, что приведет к сбою компенсации давления ракеля и снижению скорости заполнения паяльной пасты на 9%. Это указывает на то, что частота протирания трафарета паяльной пастой не просто «чем чаще, тем лучше», но должна быть согласована с реологическими свойствами паяльной пасты, температурой и влажностью окружающей среды, а также кривой усталости материала трафарета.
In при фактической работе мы обычно используем данные о сроке службы, предоставленные поставщиком паяльной пасты, в качестве эталона. Например, определенная паяльная паста средней вязкости имеет номинальный срок службы 4 часа. При температуре окружающей среды 25°C и относительной влажности 55% измеренное время активного удержания паяльной пасты на поверхности трафарета составляет около 3 часов 20 минут. При этом, если протирка по-прежнему выполняется по фиксированному количеству отпечатков, можно легко пропустить оптимальное окно. Мы должны одновременно отслеживать изменения блеска паяльной пасты, остаточную толщину на задней кромке ракеля и степень отклонения данных SPI между первым и последним отпечатками. Как только обнаруживается, что колебание объема припоя на последней печатной площадке превышает ±15%, действие протирания запускается немедленно, вместо того, чтобы жестко придерживаться старого правила протирания каждые 20 отпечатков.
Что еще более важно, паяльные пасты из разных типов сплавов совершенно по-разному реагируют на стирание. Паяльная паста SAC305 благодаря высокому содержанию серебра и низкой склонности к окислению может сохранять стабильное состояние печати на трафарете до 35 отпечатков. Однако паяльная паста, содержащая висмут, имеет тенденцию легко кристаллизоваться при низких температурах. К 22-му отпечатку на дне отверстий уже появилось скопление микрокристаллических частиц. Протирание в этом месте не только не удаляет частицы, но и прижимает твердые частицы к боковым стенкам отверстий, вызывая необратимое засорение. Таким образом, контроль паяльной пасты должен моделироваться отдельно в соответствии с системой сплавов, и единая СОП по очистке не может быть выпущена.
Однажды мы использовали один и тот же принтер DEK для проведения сравнительного теста трех групп параметров: одна группа без очистки, одна группа с очисткой каждые 10 отпечатков и одна группа с очисткой каждые 25 отпечатков. Результаты показали, что только при условии стабильной температуры и влажности окружающей среды, постоянной загрузки паяльной пасты, твердости ракеля 90А и срока службы трафарета менее 200 часов можно достичь CPK≥1,33 при протирании каждых 25 отпечатков. Если трафарет используется более 300 часов, даже если его протирать каждые 15 отпечатков, уровень перемычек припоя все равно возрастает до 4,6%. Это указывает на то, что частота вытирания — лишь одно звено в цепочке контроля дефектов печати паяльной пастой. Он должен образовывать замкнутый цикл с управлением сроком службы трафарета, условиями хранения паяльной пасты, временем восстановления температуры и обратной связью SPI в реальном времени. Любая одноточечная оптимизация затрудняет непрерывное и стабильное производство качественных паяных соединений.
