При пайке высокочастотных плат нанесение паяльной пасты должно быть синхронно согласовано с разницей коэффициентов теплового расширения подложек. Например, Rogers 4350B имеет КТР 60 PPM/℃ в направлении оси Z. Если апертура трафарета не компенсируется односторонней трапецией толщиной 0,015 мм, весьма вероятно возникновение пустот в паяном соединении после оплавления, превышающих стандарт, и смещение шариков припоя BGA. На производственной линии JJY мы измерили, что когда угол ракеля установлен на 58°, скорость печати контролируется на уровне 32 мм/с, а скорость извлечения из формы составляет 1,2 мм/с, коэффициент изменения объема паяльной пасты для лазерного трафарета толщиной 0,12 мм для CHIP-площадок 0,15×0,25 мм может быть подавлен до 7,3%, что намного лучше, чем у Верхний предел 12% указан в IPC-7527.
Самой большой проблемой при пайке SMT высокочастотных печатных плат 5G является локальный дисбаланс температурных напряжений во время процесса оплавления. Особенно когда ВЧ-конденсаторы 0201 и модули PA размером 25×25 мм сосуществуют на одной и той же печатной плате, если наклон в пиковой зоне профиля температуры печи не установлен в соответствии с классификацией теплоемкости устройства, клеммы компонента 0201 склонны к разрыву во время холодной пайки в нижней части PA. JJY использует двухканальную независимую печь оплавления с контролируемой температурой, поэтапно устанавливающую крутизну нагрева 1,8 ℃/с, 1,2 ℃/с и 0,9 ℃/с в диапазоне 180～230 ℃ в сочетании с контролем содержания кислорода в атмосфере азота с точностью до 150 частей на миллион, что сжимает колебания параметра S21 после высокочастотной пайки платы до предела. ±0,15 дБ.
Недостаточная точность размещения приведет к прямому усилению фазовой ошибки высокочастотных сигналов. Мы требуем, чтобы смещение положения паяльной пасты при проверке SPI составляло <8 мкм; в противном случае, даже если точность размещения достигнет ±25 мкм, он не сможет удовлетворить требования согласования импеданса в диапазоне частот 28 ГГц. Сопло высокой жесткости, используемое в JJY, имеет повторяемость чувствительности ±3,7 мкм для устройств QFN с шагом 0,3 мм при уровне вакуума, поддерживаемом на уровне 82 кПа, а яркость источника света визуальной системы и коэффициент искажения линзы должны калиброваться один раз за смену с использованием стандартного блока, чтобы избежать неправильной оценки координат XY, вызванной дрейфом оттенков серого изображения.
Стадию очистки часто упускают из виду, но остатки флюса на основе канифоли вызывают увеличение тангенса угла диэлектрических потерь tanδ на высоких частотах. Мы измерили, что вносимые потери на частоте 10 ГГц для партии плат Rogers 4003C ухудшились на 0,8 дБ при не тщательной очистке по сравнению с после очистки. JJY обеспечивает двухэтапный процесс ультразвукового распыления + деионизированной воды: на первом этапе используется ультразвуковое распыление изопропанола при 45 ℃ в течение 120 секунд, а на втором этапе используется распыление деионизированной воды при температуре 65 ℃ и давлении 0,28 МПа. После очистки уровень ионного загрязнения контролируется на уровне 0,38 мкг/см² в эквиваленте NaCl, что гарантирует, что диэлектрические свойства высокочастотной платы не подвергаются миграционной деградации после пайки.
Все операции по пайке высокочастотных плат должны проводиться в помещении с постоянной температурой и влажностью. Температура 23 ± 1 ℃ и влажность 45 ± 3% относительной влажности являются жесткими пороговыми значениями, поскольку каждые 5% увеличения влажности будут вызывать дрейф значения Dk подложки FR4 на 0,02, что, в свою очередь, приводит к тому, что смещение фазы тракта подачи миллиметровой антенны 5G достигает 3,2 °. Система кондиционирования воздуха в мастерской JJY оснащена модулем управления точкой росы с замкнутым контуром, который может корректировать влажность возвратного воздуха к целевому окну в течение 90 секунд, когда нагрузка по влажности наружного воздуха внезапно увеличивается, избегая переделки всей партии печатных плат из-за колебаний окружающей среды.
