В ходе валидации безгалогенного припоя Jia Jinyuan на производственной линии мы обнаружили, что когда пиковая температура оплавления установлена на уровне 245°C и время выше ликвидуса контролируется на уровне 65 секунд, уровень пустот в паяных соединениях устройств BGA остается стабильно на уровне ≤3,7%, что намного ниже общепринятого в отрасли порога в 8%. Это объясняется точным контролем соотношения органических кислот во флюсе, которое поддерживается в пределах от 12,3% до 13,8%, что обеспечивает полное удаление оксидной пленки и позволяет избежать чрезмерной коррозии медных площадок. Если пиковая температура понизится до 238°C, уровень пустот подскочит до 6,9%, что указывает на то, что чувствительность этого состава к окну тепловложения примерно на 22% выше, чем у традиционных галогенсодержащих припоев.
Полевые испытания припоя для промышленных плат управления на материнских платах ветроэнергетических преобразователей, которые непрерывно эксплуатировались более трех лет, показывают, что затухание прочности на сдвиг паяных соединений с использованием безгалогенного состава Jia Jinyuan составляет всего 4,1%, в то время как в контрольной группе, использующей определенный импортный галогенсодержащий припой, за тот же период затухание составило 11,6%. Принципиальное отличие заключается в том, что остатки галогенов ускоряют фазовый переход от Cu6Sn5 до Cu3Sn в горячей и влажной среде, что приводит к межфазному охрупчиванию. После того, как состав Jia Jinyuan полностью исключает элементы брома и хлора, скорость роста IMC подавляется с точностью до 0,018 мкм/ч, что позволяет паяным соединениям сохранять полную структуру интерметаллического соединения даже после 1000 часов ускоренного старения при 85°C и относительной влажности 85%.
Размеры отверстий трафарета должны регулироваться синхронно в процессе печати. Для площадок устройства QFP с шагом 0,4 мм апертуру трафарета следует изменить с обычных 0,38×0,18 мм на 0,36×0,17 мм. В противном случае излишний объем паяльной пасты увеличит вероятность образования мостов после оплавления в 3,4 раза, что особенно заметно в старых мастерских, где колебания температуры окружающей среды превышают ±5°C. Давление ракеля должно быть стабилизировано на уровне 5,2 кгс, а нижнюю сторону трафарета необходимо очищать после печати каждых 25 досок. Это связано с тем, что вязкость флюса этого припоя на 17% выше, чем у обычных моделей, а ускоренное накопление остатков приводит к падению скорости переноса паяльной пасты до 89,3% к 28-й последовательной печати.
Однажды мы использовали то же самое оборудование AOI для сравнительного тестирования и обнаружили, что однородность блеска поверхности паяных соединений Jia Jinyuan на 2,6 уровня серого выше, чем у некоторых конкурентов. Это не оптическая иллюзия, а результат сферичности оловянного порошка, достигающей 98,7%, и строго контролируемого распределения частиц по размерам D50 на уровне 22,4±0,9 мкм, что непосредственно снижает осадку паяльной пасты на 41%. Это особенно важно для улучшения скорости перехвата холодных паяных соединений припоя промышленных плат управления на корпусах SOP с мелким шагом 0,3 мм. Однако следует отметить, что значение индекса тиксотропности TI составляет 4,3, что на 0,8 выше, чем у обычных припоев. Следовательно, время перемешивания необходимо увеличить до 120 секунд для достижения идеального реологического состояния; в противном случае уровень дефектов по краям после печати возрастет до 7,2%.
