Вязкость паяльной пасты и индекс тиксотропности — это не изолированные параметры, а основные показатели, которые совместно определяют поведение паяльной пасты при сдвиге под ракелем. Раздел 4.3.1 стандарта IPC-J-STD-005 прямо требует, чтобы кажущаяся вязкость паяльной пасты при 25°C находилась в пределах 200–800 Па·с, а индекс тиксотропии (т. е. η_{0,3 об/мин}/η_{30 об/мин}) не был ниже 0,75. Это значение получено на основе статистической регрессии случаев отказов на более чем 200 заводах OEM. Когда значение ниже 0,65, после печати происходит недостаточный отскок паяльной пасты по краям, при этом под микроскопом видны явные рисунки галтелей припоя и перемычки между соседними контактными площадками; уровень заболеваемости увеличивается в 3,2 раза, особенно в плотных районах компонентов 0201 и 01005. Когда значение превышает 0,95, предел текучести паяльной пасты слишком высок, из-за чего она не успевает вовремя снять напряжение в момент извлечения из формы, что приводит к разрушению верхней части паяльной пасты или ее остаткам в нижней части отверстия трафарета. In В этом случае, даже если проверка SPI прошла успешно, после оплавления все еще возникают соединения холодной пайки или надгробия.

Полевые измерения должны строго следовать стандартному методу IPC-TM-650 2.5.1.2 с использованием Brookfield LVDV-II+ с конусно-пластинчатым ротором CP-52 и водяной баней с постоянной температурой для поддержания температуры 25,0±0,2°C. Сначала сдвигайте при постоянной скорости 0,3 об/мин в течение 60 секунд, чтобы получить вязкость с низким сдвигом η_{0,3 об/мин}, затем сразу же переключитесь на 30 об/мин и сдвигайте в течение 60 секунд, чтобы получить вязкость с высоким сдвигом η_{30 об/мин}. Интервал между двумя измерениями не должен превышать 15 секунд, иначе структурное восстановление паяльной пасты приведет к искусственно завышенному показателю тиксотропности. Некий клиент А однажды не смог выполнить это ограничение по времени, ошибочно оценил партию как подходящую и вызвал открытые паяные соединения BGA в партии, затраты на доработку превысили 170 000 юаней. При этом категорически запрещается использовать ротационный вискозиметр вместо конусно-пластинчатого вискозиметра, так как первый имеет погрешность ±18% в области малых сдвиговых усилий, что значительно превышает разрешенный IPC предел ±5%.

In ежедневный контроль производственной линии, снижение вязкости паяльной пасты и индекса тиксотропности не являются линейными. За каждый 1 час пребывания на воздухе после вскрытия показатель тиксотропии снижается в среднем на 0,035, главным образом за счет улетучивания канифольного флюса и миграции растворителя. Поэтому должен быть реализован принцип «калибровка сразу после открытия». Завершите базовое тестирование и запишите температуру и влажность окружающей среды перед первым использованием, а затем повторяйте тестирование каждые 4 часа. Если однократное снижение превышает 0,08 или общее снижение двух последовательных испытаний превышает 0,12, баллон с паяльной пастой считается недействительным и его нельзя использовать, даже если срок его годности еще не истек. В прошлом году завод EMS в Восточном Китае пропустил третье повторное тестирование, в результате чего уровень дефектов из-за смачивания составил 9,7% для устройств QFN на 1200 материнских платах. Окончательная прослеживаемость показала, что индекс тиксотропности упал до 0,58.

Натяжение трафарета и давление ракеля должны быть динамически согласованы с вязкостью паяльной пасты и индексом тиксотропии. Когда измеренная вязкость находится в высоком диапазоне 650–800 Па·с, давление ракеля необходимо синхронно увеличить до 0,45–0,55 МПа, в противном случае значение CV толщины печати превысит верхний предел на 15 %, разрешенный классом 2 IPC-A-610. Когда индекс тиксотропности ниже 0,70, натяжение трафарета необходимо уменьшить с 45 Н/см до 38–40 Н/см, иначе паста не сможет полностью заполнить дно апертуры при высокоскоростной печати, а рентгенограмма показывает, что объем паяльной пасты уменьшается более чем на 22%. Однажды клиент автомобильной электроники не смог выполнить эту регулировку соединения, и при использовании высоковязкой бессвинцовой паяльной пасты в трех последовательных партиях модулей IGBT произошли соединения холодной пайки. Компания FA подтвердила, что основной причиной было неполное смачивание паяльной пасты на медной подложке.

Неправильное разогревание приведет к прямому разрушению исходного состояния вязкости и индекса тиксотропности паяльной пасты. Всю охлажденную паяльную пасту (обычно хранящуюся при температуре 0–10°C) перед открытием необходимо оставить в помещении с постоянной температурой на полные 4 часа. Если открыть банку раньше времени и термогигрометром не будет подтверждено, что температура тела паяльной пасты достигла 25±1°C, конденсатная вода смешается в момент открытия банки, что приведет к резкому снижению показателя тиксотропности на 0,15–0,20. Это загрязнение влагой невозможно устранить путем перемешивания, и его можно только удалить. Однажды мы своими глазами стали свидетелями на заводе в Шэньчжэне, как банка низкотемпературной паяльной пасты стоимостью 8600 юаней была полностью утилизирована, потому что владелец склада незаконно вывез ее досрочно.