Паяльная паста, не содержащая галогенов, стала основным выбором в высококачественной бытовой электронике, автомобильной электронике и медицинских приборах. Он призван заменить традиционные галогенсодержащие флюсы и соответствовать обязательным требованиям IEC 61249-2-21 и IPC-J-STD-004B по содержанию галогенов <900 PPM. Однако такие проблемы, как чрезмерные остатки после пайки, неполное преобразование канифоли и водонерастворимые соли органических кислот, напрямую снижают эффективность очистки. Однажды клиент столкнулся с ростом количества ложных срабатываний обрыва цепи ИКТ до 3,7% из-за остатков во время массового производства корпусов QFN с шагом 0,3 мм, при этом затраты на доработку увеличились на 11,2 юаней за плату.
Рекомендуемое нами чистящее средство на водной основе основано на технологии амфифильной молекулярно-направленной инкапсуляции. Его основное преимущество заключается в том, что он может увеличить скорость растворения типичных остатков производных адипиновой кислоты и себациновой кислоты в безгалогеновой паяльной пасте в 2,3 раза при температуре очистки 55 ℃. В сочетании с давлением распыления 0,8 МПа и временем погружения 120 с он может стабильно контролировать остаток ионов галогена на поверхности PCBA в пределах 0,28 мкг/см2, эквивалентного NaCl, что намного лучше, чем верхний предел 1,56 мкг/см2, разрешенный классом 3 IPC-A-610G. Эти данные взяты из стороннего отчета об испытаниях SGS на той же модели PCBA после трех последовательных партий очистки.
Еще одним ключевым преимуществом является то, что степень соответствия непрерывности водяной пленки после очистки достигает 99,4%, что означает, что между паяными соединениями BGA с мелким шагом 0,15 мм не образуются перемычки капель воды или локальные сухие пятна, что позволяет избежать риска вторичного окисления или микрокоротких замыканий. Это достигается за счет синергетического соотношения неионогенных поверхностно-активных веществ и ингибиторов коррозии в чистящем средстве, критическая концентрация мицелл которого точно контролируется в диапазоне 0,17 мас.%～0,21 мас.%, обеспечивая как дезактивирующую способность, так и предотвращая переполнение пены в резервуаре для очистки, вызванное чрезмерным эмульгированием. После того как завод EMS внедрил это решение, среднее время наработки на отказ уборочного оборудования увеличилось с 42 часов до 79 часов.
Применимые сценарии охватывают типичные формы сборки с высокой плотностью, такие как компоненты 01005, QFP с шагом 0,3 мм и двусторонние печатные платы смешанного монтажа, особенно подходящие для процессов пайки оплавлением с использованием припоя SAC305 с низким содержанием твердых частиц (<4,2%), безгалогеновой паяльной пасты. Для печатных плат OSP с обработанной поверхностью плотность тока коррозии медной поверхности после очистки ниже 0,12 мкА/см2, что соответствует строгим требованиям к пределам коррозии IPC-CH-65B для чистящих средств. Для плат с покрытием ENIG изменение толщины слоя никеля после очистки составляет <0,8 нм, при этом на золотом слое не наблюдается аномального изменения цвета или точечных отверстий. Он по-прежнему проходит испытание на сопротивление изоляции постоянным напряжением 100 В после 1000 часов старения при 85 ℃ и относительной влажности 85 %.
При выборе необходимо проверить отчет о совместимости чистящего средства и используемой безгалогенной паяльной пасты, уделив особое внимание тому, содержит ли она нейтрализующие амины компоненты. Потому что некоторые паяльные пасты, содержащие уретановые системы, склонны к сшиванию и отверждению в щелочной среде, что вместо этого ухудшает стойкость остатков. Мы проверили, что после сочетания чистящего средства определенной марки со значением pH 10,3 с определенной японской безгалогеновой паяльной пастой прочность отслаивания остатков после пайки при термическом напряжении увеличивается на 41%. Поэтому необходимо получить фактические данные проверки очистки паяльной платы, предоставленные поставщиком, а не просто просматривать паспорт безопасности материала. При этом следует обратить внимание на точность регулирования температуры очистительного оборудования. Если отклонение ±3 ℃ превышает установленное значение, оптимальное окно очистки при 55 ℃ будет значительно сужено, что приведет к увеличению вероятности осаждения солей органических кислот. Однажды из-за этого клиент однажды столкнулся с появлением белого инея после очистки, и повторное тестирование показало, что фактическая температура резервуара колебалась между 51 ℃ и 58 ℃.
Настройка цикла очистки не может основываться только на номинальных 60 секундах, установленных производителем, но должна быть динамически откалибрована в сочетании с фактической скоростью линии и расположением сопел производственной линии. Например, при скорости линии 1,2 м/мин и расстоянии между форсунками 180 мм эффективное время распыления составляет всего 38 секунд. В это время необходимо повысить температуру очистки до 58 ℃ или увеличить время предварительного замачивания до 150 секунд, чтобы обеспечить достаточное растворение остатков. В противном случае соли органических кислот в остатках будут перекристаллизовываться под действием тепла в секции сушки, образуя полупрозрачную пленку, которую трудно удалить. Это явление демонстрирует очевидные характеристики разницы температур под инфракрасным тепловизором и не может быть идентифицировано с помощью обычного АОИ и может быть обнаружено только с помощью ионной хроматографии.
