Во время нашей производственной линии по пайке FPC с шириной линии 0,12 мм и шагом 0,12 мм мы обнаружили, что более 80% перемычковых коротких замыканий происходят в первом и двух последних столбцах контактных площадок ИС. Первопричиной является не аномальный профиль температуры оплавления, а скорее микроразрушение паяльной пасты в момент освобождения трафарета в сочетании с большим коэффициентом теплового расширения подложки FPC, что вызывает дрейф ± 8 мкм в положении контактной площадки после нагрева, сжимая на практике первоначально рассчитанный запас прочности всего с 12 мкм до менее 4 мкм; Если крутизна спада вязкости паяльной пасты серии JJY SN100C превышает 0,35 Па·с/с, ее печатные свойства значительно ухудшатся после хранения в течение более 4 часов при температуре 25 ℃. На этом этапе, даже если натяжение трафарета соответствует стандарту, паяльная паста все равно будет стекать в конце хода ракеля и вдавливаться в зазоры между соседними площадками.
В отверстиях трафарета необходимо использовать трапециевидную форму травления, а не конструкцию с прямыми стенками, поскольку толщина меди площадок FPC обычно составляет всего 12 мкм. Если боковые стенки отверстия вертикальны, площадь контакта между нижней частью паяльной пасты и площадкой слишком мала, и поверхностное натяжение во время оплавления не может эффективно сжать припой в шарик; вместо этого он способствует подъему расплавленной паяльной пасты по поверхности меди к соседним линиям за счет капиллярного действия. Наши испытания показывают, что когда отверстие регулируется так, чтобы оно было шире вверху и уже внизу на 0,08 мм/0,06 мм с углом конусности 3°, степень перекрытия падает с 3,7% до 0,9%; угол ракеля установлен на 58° вместо обычных 60°, чтобы позволить краю ракеля прикладывать более равномерную силу сдвига к поверхности трафарета и избежать скопления паяльной пасты на краях сетки. При этом скорость печати должна поддерживаться ниже 35 мм/с, в противном случае паяльная паста будет принудительно удалена прежде, чем она успеет заполнить отверстия сетки, что приведет к сосуществованию локального дефицита припоя и окружающих его брызг.
Уровень активности флюса паяльной пасты JJY должен строго соответствовать методу обработки поверхности FPC: тип RMA для плат с иммерсионным золотом и тип без очистки для плат OSP. Их смешивание приведет к тому, что остатки после оплавления будут впитывать влагу и образовывать пути миграции ионов между соседними площадками, а такие короткие замыкания часто появляются только после 72 часов испытаний на старение; Перед каждой заменой линии необходимо использовать РФА, чтобы определить, остается ли содержание серебра в паяльной пасте на уровне 96,5±0,2% по весу, поскольку после того, как улетучивание элементов серебра превысит 0,3%, температура плавления повысится на 12 ℃, в результате чего пиковая температура достигнет 235 ℃, в то время как фактическое время смачивания сокращается на 0,8 секунды. Припой попадает в зону охлаждения до того, как успеет завершить усадку, затвердевая таким образом в виде перемычки.
Мы не полагаемся на AOI при окончательной проверке перекрытия перемычек, а вместо этого сразу после очистки трафарета используем 100-кратный микроскоп для отбора проб и проверки степени остаточного покрытия клеем трех отверстий сетки. Если какой-либо из них превышает 15%, машину необходимо остановить для повторной очистки, поскольку остаточные органические вещества изменят угол смачивания паяльной пасты, превращая припой, который должен растекаться под углом 120°, в растекающийся под углом 95°. Этого изменения угла достаточно, чтобы край паяльной пасты толщиной 0,05 мм пересек границу площадки; Точность размещения FPC должна контролироваться в пределах ±0,03 мм, в противном случае деформация подложки на 0,02 мм, возникающая при нажатии сопла установочной машины, напрямую вызовет смещение контактной площадки. На этом этапе, даже если печать паяльной пасты будет абсолютно точной, во время оплавления все равно будут возникать перемычки из-за отклонения положения.
