Во время проверки безгалогенной паяльной пасты JJY на нашей производственной линии мы обнаружили, что она должна одновременно отвечать трем жестким требованиям — низкое содержание галогенов, высокая смачиваемость и стойкость к холодному припою — для пайки FPC; в противном случае стойкий дефект в виде сосуществующих соединений холодной пайки и перемычек с высокой вероятностью возникнет на участках золотых пальцев с шагом 0,4 мм. При использовании этой паяльной пасты в атмосфере азота с пиковой температурой 235°C толщина слоя IMC паяных соединений стабильно контролируется в диапазоне 2,1–2,8 мкм, что не только позволяет избежать хрупкого растрескивания, вызванного чрезмерным ростом, но и обеспечивает надежность проводимости после 100 000 циклов изгиба.
Давление ракеля в процессе печати должно быть установлено в пределах 5,5–6,2 кг в сочетании с углом ракеля 75°, чтобы обеспечить полный перенос паяльной пасты на никель-золотую поверхность, покрывающую подложку PI. Если давление ниже 5,0 кг, скорость заполнения отверстий диаметром 0,25 мм будет менее 83%, а разброс высоты паяного соединения после оплавления превысит ±12%, что напрямую приведет к тому, что уровень ложных срабатываний AOI превысит 17%. Индекс тиксотропности этой модели паяльной пасты JJY поддерживается в диапазоне от 0,68 до 0,73, что точно соответствует характеристикам реакции на сдвиг, обусловленным шероховатостью нижней поверхности бытовых трафаретов 12 мкм.
Скорость цепи печи оплавления должна быть зафиксирована в диапазоне 1,15–1,22 м/мин. Когда скорость цепи превышает 1,25 м/мин, фактическое время пребывания в зоне замачивания сокращается до 62 секунд, что приводит к недостаточному разложению канифольной системы; локальное побеление остатков на обратной стороне FPC появляется во время теста на старение при 85°C и относительной влажности 85%. И наоборот, скорость цепи ниже 1,10 м/мин приведет к карбонизации полимерного активатора, и при рентгеновском контроле на краях паяных соединений будет видна теневая полоса шириной 0,04 мм. Модифицированная дикарбоновая кислота, используемая в формуле JJY, способна осуществлять градиентную активацию в диапазоне 155–175°C, что как раз и охватывает это окно.
Мы когда-то проводили сравнительный тест с использованием того же ФПК на идентичном оборудовании. При использовании галогенсодержащей паяльной пасты затухание усилия отслаивания паяного соединения достигло 38% после трех циклов высокой температуры и высокой влажности, тогда как после перехода на безгалогеновую паяльную пасту JJY затухание составило всего 9,2%. Измеренное поверхностное сопротивление остатка его флюса составляет 2,1×10¹¹Ом, что намного превышает пороговое значение 1×10⁶Ом, указанное в IPC-J-STD-004B, а это означает, что ложное срабатывание, вызванное миграцией ионов, не произойдет во время ЭМС-тестирования FPC для автомобильных радаров миллиметрового диапазона.
Отверстия трафарета должны иметь ступенчатую конструкцию, при этом размер отверстия с шагом 0,3 мм должен быть выполнен с односторонним отступом толщиной 8 мкм от края площадки; в противном случае боковой поток паяльной пасты на ранней стадии оплавления будет превышать край защитной пленки FPC более чем на 0,06 мм, что приведет к плохому смачиванию подзаливки во время последующей упаковки COB. Вязкость этой паяльной пасты JJY составляет 780±30Па·с при 25°C, а в сочетании с уникальным сферическим распределением частиц порошка по размерам D50=22,4 мкм скорость изменения объема после печати можно контролировать в пределах ±4,7%, тем самым обеспечивая полное перекрытие паяного соединения даже при монтажном смещении FPC ≤±0,025 мм.
