Автомобильные микроконтроллеры, модули камер ADAS и основные платы управления BMS предъявляют гораздо более строгие требования к надежности паяных соединений, чем потребительские товары. Наши испытания на месте на производственной линии немецкого клиента уровня 1 показали, что обычный бессвинцовый припой имел долю микротрещин в паяных соединениях 12,7% после 500 циклов конденсации -40°C + высокотемпературного циклирования при 85°C, тогда как переход на припой для автомобильной электроники JJY снизил это значение до 0,3%. За этим стоит эффект подавления эвтектической точки и ингибирования рекристаллизации, вызванный добавлением 0,18% висмута к базовой системе Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 в сочетании с градиентной конструкцией активации производных канифоли и органических кислот во флюсе, что не только обеспечивает достаточное смачивание во время оплавления, но также гарантирует, что уровень ионного загрязнения остатков ниже 0,5 мкг/см2.
Разница в высоте осадка паяльной пасты во время процесса печати должна контролироваться в пределах 15 мкм, в противном случае уровень пустот на дне больших автомобильных корпусов QFN превысит 28%. Однажды мы столкнулись с периодической холодной пайкой соединений в радиолокационном контроллере определенной модели из-за колебаний давления ракеля ±0,3 кгс. Анализ после инцидента подтвердил, что индекс тиксотропности припоя для автомобильной электроники JJY должен быть стабильным в диапазоне 4,8～5,2. Этот диапазон может как поддерживать подавление надгробий для площадок с мелким шагом 0,3 мм, так и избегать размазывания разделителя трафарета, вызванного чрезмерно высокой вязкостью. Во время регулировки на месте необходимо одновременно контролировать температуру и влажность окружающей среды. При относительной влажности в цеху > 65% время прогрева паяльной пасты необходимо увеличить до 4 часов и выполнить вторичное перемешивание.
Установка пиковой температуры оплавления на уровне 245±2°C является безопасным окном для большинства устройств автомобильного класса, но фактическая температура ликвидуса припоя для автомобильной электроники JJY составляет 217,2°C. Для этого необходимо, чтобы конечная температура зоны выдержки была ≥205°C, а продолжительность была не менее 90 секунд, в противном случае толщина слоя интерметаллического соединения Cu6Sn5 не сможет достичь идеального диапазона 1,8～2,3 мкм. Во время аномалии на производственной линии мы обнаружили, что усилие сдвига паяных соединений BGA уменьшилось на 37 %, а основной причиной стало падение чистоты азота с 99,995 % до 99,978 %, что привело к неполному удалению оксидной пленки, а не к проблеме с самим припоем.
Если в процессе очистки используются чистящие средства на водной основе, необходимо проверить их совместимость с остатками припоя для автомобильной электроники JJY. Однажды мы столкнулись с серовато-белыми туманными отложениями на поверхности печатной платы после очистки определенной партии. Ионно-хроматографический анализ подтвердил, что адипат во флюсе образует комплекс с хелатирующим агентом в очищающем растворе. Проблема исчезла после перехода на слабощелочное чистящее средство с pH 7,4. Это показывает, что автомобильные производственные линии не могут напрямую копировать параметры очистки бытовой электроники, и для каждого типа припоя автомобильной электроники требуется отдельная карта совместимости очистки.
При входном контроле необходимо использовать РФА для быстрого выявления отклонений по содержанию серебра с допустимым отклонением всего ±0,05%. Потому что обогащение серебром на 0,1% увеличит твердость паяного соединения на 13HV и вызовет низкотемпературное хрупкое разрушение. Во время отбора проб IQC мы обнаружили, что измеренное содержание серебра в партии составило 3,12%, немедленно приступили к процедуре изоляции и проследили температурный профиль плавильной печи, подтвердив, что высокая температура 11°C в зоне выдержки вызвала локальную сегрегацию. Эти детали являются основой доставки автомобильного уровня.
