Избыточные примеси в прутках для волновой пайки — не случайное явление, а неизбежный результат слабого контроля за закупками, смешивания материалов поставщиков или неконтролируемой повторной плавки вторичного олова. Когда содержание меди в оловянном стержне превышает 0,3 мас.%, длительный контакт между припоем и медными соплами при температуре волновой пайки 255 ℃ ± 5 ℃ ускорит образование интерметаллических соединений Cu6Sn5, что приведет к увеличению вязкости припоя и плохой текучести, что, в свою очередь, вызывает всплески и отслаивания паяного соединения. Как только содержание железа превысит 0,02 мас.%, на дне оловянной ванны выпадет большое количество твердых частиц FeSn2. Эти частицы попадают в волну с циркуляцией припоя и внедряются в поверхность площадок печатной платы, вызывая локальное нарушение смачивания и холодные паяные соединения. In В ходе анализа трех последовательных партий дефектной продукции на заводе OEM в Дунгуане мы обнаружили, что области обогащения частиц железа в значительной степени совпадают с положениями точек разомкнутой цепи.
Наиболее очевидным проявлением чрезмерных загрязнений является то, что поверхность печатной платы после пайки чернеет и ее невозможно удалить обычными чистящими средствами. Это часто происходит из-за реакции комплексообразования между металлоидными примесями, такими как мышьяк и сурьма, и остатками флюса при высоких температурах, образующих нерастворимую черную пленку толщиной до 0,8～1,2 мкм. Когда содержание мышьяка составляет >0,005% масс., это явление особенно заметно в среде с защитной концентрацией азота <100 PPM. В то же время, если общее количество легкоплавких примесей, таких как свинец и висмут, превышает 0,15% масс., это расширяет диапазон затвердевания паяных соединений и вызывает микротрещины при скорости охлаждения> 2,5 ℃/с. Такие дефекты практически невозможно обнаружить с помощью AOI в нижней части корпусов QFN с шагом 0,4 мм, и их необходимо обнаруживать с помощью рентгеновского отбора проб.
In ежедневный контроль, состав жестяных батончиков должен отбираться и проверяться для каждой партии. При использовании флуоресцентного спектрометра XRF для обнаружения количество точек отбора проб должно быть не менее 5, а время испытания в одной точке должно быть не менее 45 секунд для обеспечения стабильных данных. Чистота Sn сертифицированных оловянных стержней должна составлять ≥99,3% масс., Cu≤0,25% масс., Fe≤0,015% масс., As≤0,004% масс., Bi≤0,05% масс. Однажды мы проигнорировали повторные испытания партии оловянных слитков с содержанием висмута 0,072%, из-за чего выход FTL на первом проходе всей линии резко упал с 99,2% до 94,6%, а человеко-часы на доработку увеличились на 3,8 часа на тысячу штук. Параметры пайки волной необходимо подтягивать одновременно. Температуру оловянной ванны рекомендуется снизить до 252 ℃±3 ℃, а скорость конвейера отрегулировать с 1,4 м/мин до 1,2 м/мин, чтобы продлить время погружения и компенсировать потерю смачивающей силы. В то же время высота волны точно регулируется в пределах от 8,5 мм до 7,2 мм, чтобы избежать чрезмерного скопления припоя и повысить риск образования мостов.
Устранение нештатных неисправностей не может быть сосредоточено только на температурной кривой печи. Сначала используйте шпатель из нержавеющей стали, чтобы взять образцы из среднего, нижнего и волнового выпускного отверстия оловянной ванны соответственно, охладить их для подготовки образцов для металлографических испытаний и наблюдать под металлографическим микроскопом с увеличением 500×, есть ли очевидные частицы гетерогенной фазы. Если обнаружены серо-белые комки размером >8 мкм и ЭДС-спектр показывает, что атомное соотношение Fe/Sn близко к 1:2, это можно определить как осадки FeSn2. Во-вторых, проверьте морфологию оловянного шлака. Обычный окисленный шлак рыхлый, хлопьевидный и его легко утилизировать, а оловянный шлак с чрезмерными примесями представляет собой плотные комки с сине-фиолетовым блеском на поверхности и резким кислым запахом. В это время необходимо немедленно остановить машину, очистить ванну и заменить ее новой жестью. Категорически запрещено добавлять так называемые «очищающие средства» для маскировки проблемы. Однажды на заводе из-за этого в течение трех недель непрерывно сгорели два электродвигателя насоса.
Опыт и навыки заключаются в создании архива жизни жестяных батончиков. После того, как совокупное использование оловянных батончиков одной марки и партии превысит 1200 кг, их необходимо принудительно утилизировать, даже если тест на состав прошел проверку, поскольку многочисленные термические циклы будут постоянно обогащать следы примесей. Наш тест отслеживания показывает, что фактический эквивалент Cu оловянного стержня после использования 1500 кг достиг 0,29% по массе, что близко к критическому значению. In Кроме того, перед каждой заменой банки обязательно используйте фильтр из нержавеющей стали с ячейками 300 для горячей фильтрации старой банки и контролируйте скорость потока фильтрации в пределах 0,8 л/мин. Если масса остатка после фильтрации составляет >0,7% от исходной массы олова, это указывает на то, что примеси серьезно превышают норму. В настоящее время даже добавление новой банки не может обратить вспять тенденцию к ухудшению качества, и необходимо заменить всю ванну.
