За три месяца подряд массового производства модуля MCU автомобильного класса на линии А мы обнаружили, что после перехода на новую партию не требующей очистки паяльной пасты той же модели SN63Pb37 остаточное количество на трафарете после печати внезапно увеличилось более чем на 15%. Между тем, проверка SPI показала, что отклонение объема увеличилось с ±8% до ±13%. Визуально эта партия паяльной пасты была отчетливо серовато-коричневой и темнее предыдущих партий, но в сертификате подлинности производителя не были указаны параметры цветности. Это указывает на то, что разница в цвете паяльной пасты в партии является не просто проблемой внешнего вида, а, скорее, совокупным результатом изменения толщины оксидной пленки на поверхности металлического порошка и старения канифольного носителя, что, в свою очередь, изменяет реологические свойства и тиксотропный индекс паяльной пасты.
В реальных испытаниях In мы использовали один и тот же принтер DEK с одинаковым давлением ракеля (5,2 кг) и скоростью (45 мм/с) для сравнения двух партий паяльной пасты. При комнатной температуре 32°C измеренная вязкость более темной партии увеличилась на 900 Па·с, что привело к более сильной тенденции к образованию нитей паяльной пасты во время отделения. Непрерывное соединение возникало, в частности, в отверстиях трафарета, вырезанного лазером, толщиной 0,3 мм, а частота ложных срабатываний AOI после оплавления увеличилась на 22%. Основная причина заключается в том, что увеличенное количество частиц оксида олова ослабило способность расплавленного припоя регулировать поверхностное натяжение, что затрудняло быстрое растекание припоя и смачивание краев площадок.
Что еще более важно, после 7 дней хранения в шкафу с постоянной температурой и влажностью адсорбция конденсата партии другого цвета была на 0,18 г/100 г выше, чем у более светлой партии. Это указывает на то, что некоторые гидрогенизированные производные канифоли в канифольной системе подверглись мягкому гидролизу, что непосредственно привело к снижению флюсовой активности на начальной стадии оплавления. В атмосфере азота мы измерили, что угол смачивания увеличился с 28° до 39°, что соответствует резкому увеличению скорости пустот в нижней части QFN с 8% до 26%. Это изменение было совершенно незамечено тремя обычными показателями входного контроля: вязкостью, содержанием металлов и содержанием твердых веществ.
Таким образом, закупки не могут фокусироваться исключительно на бумажных данных в сертификате подлинности, таких как содержание свинца, кислотное число и удельный вес. Необходимо включить разницу в цвете паяльной пасты из партии в элементы визуального сравнения IQC. Рекомендуется использовать источник света D65 для параллельного наблюдения со стандартными блоками образцов. Любая партия, демонстрирующая отчетливую желтовато-коричневую или серовато-черную тенденцию, должна быть немедленно снята с производства. В то же время технологической группе необходимо синхронно обновлять параметры сварки паяльной пасты, снижая скорость нарастания в зоне предварительного нагрева с 1,8°C/с до 1,3°C/с, чтобы расширить окно испарения растворителя. В противном случае даже регулирование пиковой температуры оплавления не сможет компенсировать потерю флюсовой активности.
Однажды мы провели пробный запуск линии B, используя ту же партию темной паяльной пасты. Просто изменив соотношение апертур трафарета с 85% до 82%, количество перемычек пайки снизилось со 147 на миллион точек до 69. Это доказывает, что ухудшение сварочных характеристик, вызванное различиями в цвете партий паяльной пасты, необходимо динамически компенсировать с помощью параметров печати, а не просто возвращать поставщику. Поскольку процесс окисления необратим, адаптация процесса может обеспечить период массового производства от 3 до 5 недель.
