При пайке погружением на печатные платы из толстой меди, когда толщина меди превышает 2 унции, теплоемкость резко возрастает, что приводит к недостаточному предварительному нагреву корпуса платы и чрезмерно быстрому охлаждению в момент контакта припоя, что, в свою очередь, вызывает замедленное смачивание паяного соединения, усадку галтели и даже локальное несмачивание. JJY паяльные стержни с высокой смачиваемостью, благодаря активной системе флюса и составу сплава с низким поверхностным натяжением, могут растекаться быстрее и подниматься вверх вдоль боковых стенок выводов как минимум на 0,8 мм при той же температуре пайки погружением и времени выдержки, эффективно перекрывая теневые области с толстой медью и теплопроводностью, до которых с трудом достигают обычные паяльные стержни.
Когда мы протестировали 6-слойную силовую плату из меди толщиной 2,5 унции, мы обнаружили, что после пайки погружением обычными припоями при 265 ℃ в течение 3 секунд длина смачивания на краю нижних площадок BGA составила всего 0,3 мм с непрерывными зазорами. После перехода на припои с высокой смачиваемостью JJY длина смачивания достигла 1,1 мм при тех же параметрах, с гладкими скруглениями и отсутствием горловин. Этого нельзя достичь простым повышением температуры для компенсации; скорее, угол контакта расплавленного припоя с поверхностью меди падает с 42 ° для обычных припоев до 28 °, что напрямую увеличивает начальную скорость образования интерметаллического соединения IMC в единицу времени.
При пуске производственной линии угол наклона цепи и высота выхода волны должны регулироваться синхронно. В противном случае, независимо от того, насколько хороши характеристики паяного стержня, если угол перетаскивания припоя слишком велик, когда печатная плата выходит из волны, всплески паяного соединения или перемычки все равно будут возникать из-за гравитационного оплавления припоя. Обычно мы контролируем угол наклона цепи на уровне 6,5°±0,3° и поддерживаем высоту выхода волны на уровне 1,8мм±0,1мм. В сочетании с низкой вязкостью паяных стержней JJY это может снизить степень перемычки паяных соединений на участках с толстой медью в среднем с 3,7% до менее 0,9%.
Толщина оксидной пленки на расплавленном припое в ванне с припоем напрямую влияет на эффективность смачивания. В процессе пайки погружением печатных плат из толстой меди ионы меди непрерывно растворяются в расплавленном припое, ускоряя осаждение частиц Cu6Sn5 и их накопление на поверхности жидкости. Если операция соскабливания оксидной пленки не выполняется три раза за смену, как только толщина оксидной пленки превысит 8 мкм, смачивающее преимущество припоя JJY будет нивелировано. На этом этапе даже увеличение времени пайки погружением не может улучшить заполненность галтели, а вместо этого усугубит карбонизацию остаточного флюса внутри отверстий.
Для толстых медных плат с шлифованной медной фольгой большой площади перед пайкой погружением необходимо обязательно добавить секцию инфракрасного предварительного нагрева, чтобы заранее поднять температуру нижней медной поверхности выше 120 ℃. В противном случае, несмотря на то, что паяные стержни JJY обладают сильной смачиваемостью, при мгновенном поглощении тепла полной медной фольгой толщиной 2 унции локальное затвердевание припоя все равно произойдет до завершения смачивания, что приведет к отклонению длины смачивания более чем на 0,5 мм в разных положениях одной и той же площадки. Эта неравномерность проявляется при AOI-контроле как колебания значений оттенков серого в галтелях припоя, превышающие 15 уровней серого.
