Проблема с выступами припоя при печати с мелким шагом не является изолированным дефектом, а является результатом совокупного воздействия реологических свойств паяльной пасты, распределения давления ракеля, шероховатости стенок отверстий трафарета и компланарности площадок печатной платы. На линии JJY SMT мы заметили, что для устройств QFN с шагом 0,35 мм, если на трех последовательных платах имеются выступы припоя длиной более 0,12 мм, степень смещения после размещения поднимется выше 17%.
Морфология выступов припоя напрямую выявляет точки несоответствия процесса
Тонкие, похожие на нити, шипы припоя указывают на низкую вязкость паяльной пасты или слишком высокую скорость ракеля, тогда как короткие конические шипы припоя чаще всего сопровождаются остатками паяльной пасты на дне трафарета, которые не были своевременно очищены. При использовании электрополированного трафарета JJY толщиной 12 мкм мы обнаружили, что если интервал очистки превышает 8 плат без выполнения процесса сухой и влажной очистки, частота появления всплесков припоя возрастает с 2,3% до 9,6%, что наиболее заметно, особенно в области основания выводов SOIC с шагом 0,4 мм.
Первая проверка изделия должна включать количественное определение выступа припоя под микроскопом.
Проверка первого изделия не может только измерять высоту и площадь; он должен использовать стереомикроскоп с 20-кратным увеличением для измерения максимальной длины выступов припоя и записи их направленности. Стандарт JJY требует, чтобы для устройств с шагом 0,5 мм выступы припоя должны были иметь размер ≤0,1 мм и не доходить до соседних площадок; в противном случае угол ракеля необходимо немедленно отрегулировать до 58°±2° и трижды проверить результаты печати, поскольку каждый 1° отклонения угла приведет к отклонению длины выступа припоя примерно на 0,03 мм.
Ослабление натяжения трафарета — скрытая причина всплесков припоя
После 100 000 циклов печати на линии падение натяжения трафарета на 12% усилит локальную деформацию при нажатии ракеля, что, в свою очередь, приведет к принудительному затягиванию паяльной пасты в узкие зазоры между контактами с образованием шипов припоя. Мы отслеживали трафарет из нержавеющей стали JJY 302 и обнаружили, что когда натяжение ниже 38 Н/см², частота появления выступов припоя на краях контактных площадок BGA с шагом 0,3 мм увеличивается в 4,2 раза, и в этот момент машину необходимо остановить для повторной калибровки или замены трафарета.
Неконтролируемая среда восстановления температуры также приводит к изменению выступов припоя.
Если паяльная паста, извлеченная из холодильника, не восстанавливается при температуре в течение 4 часов при температуре 22 ℃±3 ℃ в соответствии со спецификациями JJY, ее недостаточное тиксотропное восстановление приведет к ненормальной пластичности во время печатной резки, в результате чего разброс длины выступа припоя увеличится до ±0,08 мм, что намного превышает нормальный диапазон ±0,03 мм. Это изменение особенно заметно, когда относительная влажность >65%.
