Когда мы фактически заменили припой на одной радиочастотной плате небольшой базовой станции 5G на производственной линии, мы обнаружили, что после того, как оригинальная галогенсодержащая паяльная паста подверглась 72 часам влажному тепловому старению при 85℃/85% относительной влажности после оплавления, по краям паяных соединений BGA начали появляться микротрещины. После перехода на безгалогенный высоконадежный припой JJY для оборудования 5G целостность паяного соединения осталась неизменной в тех же условиях. Это указывает на то, что его остаток флюса имеет меньшую гигроскопичность, меньшее ионное загрязнение и лучшее соответствие коэффициента теплового расширения; этот припой добавляет 0,03 мас. % Ni и 0,015 мас. % Ge микролегирующих элементов в матрицу SAC305, увеличивая степень измельчения зерна паяных соединений на 40 %, поэтому при испытании на холодный изгиб при -40 ℃ не наблюдалось хрупкого разрушения.
В процессе печати необходимо одновременно регулировать давление ракеля и скорость извлечения из формы, поскольку индекс тиксотропности припоя JJY для оборудования 5G составляет 4,8, что на 0,6 выше, чем у обычной безгалогенной паяльной пасты. Если скорость извлечения из формы ниже 25 мм/с, легко вызвать вытягивание паяльной пасты или образование перемычек, что более чувствительно, особенно на контактных площадках корпуса фильтра 5G с шагом 0,3 мм; однажды нам не удалось вовремя откалибровать натяжение трафарета, в результате чего локальное отклонение объема припоя составило 18%. Впоследствии мы равномерно контролировали натяжение на уровне 45 Н/см и измеряли его с помощью измерителя натяжения каждые 4 часа, сохраняя стабильное значение КФК выше 1,33.
Настройки температурной зоны печи оплавления должны учитывать ту особенность, что температура активации безгалогенных систем находится на высокой стороне. Скорость нагрева в зоне предварительного нагрева должна контролироваться в пределах 1,2℃/с, в противном случае резкое испарение флюса заранее приведет к разбрызгиванию шариков припоя. Во время отладки на заводе в Дунгуане мы обнаружили, что когда пиковая температура 3-й температурной зоны достигла 158 ℃, количество шариков припоя в устройствах 0201 возросло с 0,3% до 2,7%. Наконец, мы снизили температуру этой зоны до 142 ℃ и увеличили время выдержки на 12 секунд, чтобы полностью решить проблему; Стоит отметить, что содержание кислорода в защитной атмосфере азота должно быть ниже 100 PPM, в противном случае толщина слоя интерметаллического соединения Cu6Sn5 аномально увеличится на 35%, что напрямую ослабит устойчивость паяных соединений к падению.
При проверке АОИ можно не только проверить покрытие паяльной пастой, но также обратить внимание на высоту заусенцев на краю паяльной пасты. В припое JJY для оборудования 5G используется ультрамелкий порошок со сферичностью >92%, который все еще может обеспечить разрушение кромок <8 мкм при отверстии трафарета 30 мкм. Однако, если процесс лазерной полировки трафарета не применяется, величина разрушения превысит 15 мкм и вызовет образование надгробий; Мы рекомендуем использовать 3D SPI для сканирования поперечного сечения отверстия трафарета каждые 500 печатных плат, чтобы убедиться, что значение Ra шероховатости стенки отверстия поддерживается в пределах 0,25 мкм. Если оно превышает стандарт, немедленно замените трафарет, чтобы избежать серийной холодной пайки.
Категорически запрещается использовать обычные жала паяльника для прямого нагрева при ремонте и доработке, так как диапазон плавления этого припоя составляет 217～220℃, с окном всего 3℃. Колебания температуры обычного паяльника на ±8℃ могут легко привести к перегреву, окислению или плохому смачиванию паяного соединения. Необходимо использовать паяльник с постоянной температурой и обратной связью по температуре в реальном времени, а время контакта должно составлять ≤3 секунды; при ремонте одной антенной решетки миллиметрового диапазона из-за двух последовательных операций перепайки слой IMC паяного соединения утолщался до 4,2мкм, а третий прибор показал падение тяги на 22%. В дальнейшем все ремонты были заменены на локальные переделки горячим воздухом, при этом количество раз прогрева каждой точки строго фиксировалось.
