Во время отладки паяльной пасты SMT на производственной линии мы обнаружили, что офсетная печать паяльной пасты, превышающая 0,15 мм, приводит к образованию перемычек припоя. Припой JJY имеет индекс тиксотропности, контролируемый в диапазоне от 4,2 до 4,8. В сочетании с набором параметров давления ракеля 0,35 МПа и скорости 45 мм/с он может стабильно поддерживать свойство разжижения пасты при сдвиге в отверстии трафарета, обеспечивая при этом отсутствие сплющивания или подъема скругления паяльной пасты после извлечения из формы. Если влажность окружающей среды превышает 65% относительной влажности, припой необходимо хранить под защитой азота; в противном случае производные канифоли во флюсе будут преждевременно окисляться, что приведет к почернению паяных соединений после оплавления и углу смачивания более 45°.
Процесс пайки волной предъявляет более строгие требования к текучести припоя, используемого на заводах электроники. Однажды мы использовали ту же бессвинцовую паяльную проволоку JJY при скорости конвейера 1,2 м/мин, высоте волны 8,5 мм и температуре предварительного нагрева 125 ℃ и обнаружили, что степень покрытия припоем в теневой области BGA в нижней части печатной платы составила всего 73%. Позже мы отрегулировали температуру ликвидуса припоя с 217 ℃ до 219 ℃ и одновременно увеличили скорость потока азота в волновом сопле с 8 л/мин до 12 л/мин, что снизило скорость перекрытия паяного соединения в теневой области до уровня ниже 0,18%. За этой регулировкой стоит измеренное изменение поверхностного натяжения припоя с 0,51 Н/м до 0,47 Н/м при 255 ℃.
Самый легко упускаемый из виду аспект процесса пайки — это совместимость с термическим ударом. Ширина диапазона сосуществования твердой и жидкой фаз припоя JJY составляет 5,3 ℃, что на 1,2 ℃ уже, чем у обычного припоя. Это означает, что время контакта жала паяльника, превышающее 2,8 секунды, может привести к отслаиванию медной фольги площадки. Поэтому мы оговариваем, что при любой доработке пайки необходимо использовать паяльник с замкнутым контуром регулирования температуры и заданным значением 375 ℃ ± 2 ℃, а после каждых трех паяных соединений необходимо использовать тепловизор для выборочной проверки центральной температуры паяного соединения, чтобы убедиться, что фактическая пиковая температура колеблется между 368 ℃ и 379 ℃. При переработке деталей 0201 диаметр жала паяльника необходимо изменить с 1,2 мм на 0,6 мм, а скорость подачи проволоки уменьшить с 18 см/мин до 12 см/мин; в противном случае, как только высота стопки припоя превысит толщину корпуса компонента в 1,3 раза, AOI ошибочно расценит это как надгробный дефект.
Стабильность партии припоя, используемого на заводах электроники, напрямую определяет диапазон колебаний выхода при первом проходе. JJY предоставляет отчет об испытаниях ICP-MS для каждой партии, в котором содержание примесей Cu всегда контролируется ниже 8,7 PPM, а чистота Sn стабильна на уровне 99,983%. Мы непрерывно отслеживали пустотность 17 партий материала с одним и тем же профилем оплавления, и максимальное отклонение составило всего 0,62 %, что намного ниже допустимого в отрасли верхнего предела в 2,3 %. Однако следует отметить, что если внезапный отказ системы кондиционирования воздуха в цеху приведет к повышению температуры возвратного воздуха на 4,5 ℃ в течение 15 минут, даже если сам припой не испортился, вязкость паяльной пасты уменьшится на 11%. В это время необходимо перекалибровать коэффициент объемной компенсации SPI; в противном случае отклонение объема печати ухудшится с ±5% до ±9,7%.
