Более 80% сбоев при офсетной печати паяльной пасты, недостаточного количества припоя, ниток и даже засорения трафарета, которые мы ежедневно наблюдаем на линиях SMT, связаны с тем, что паяльная паста слишком долго остается при комнатной температуре. Особенно когда зимой в цехе полностью включено отопление или летом отключается кондиционер, в результате чего температура в помещении превышает 25°C, паяльная паста, изначально рассчитанная на 4-часовое время прогрева, часто всего за 2 часа приводит к высыханию кромок и аномальному увеличению центральной вязкости. Эти изменения трудно различить невооруженным глазом, но неравномерное распределение металлического порошка и следы выделения флюса хорошо видны под микроскопом.
Фактические данные испытаний производственной линии JiaJinYuan показывают, что после того, как та же банка паяльной пасты SN63/PB37 была оставлена в среде с постоянной температурой 22°C в течение 4 часов, ее вязкость выросла с заводского значения 800 Па·с до 1150 Па·с. Если температура в помещении повышается до 28°C, а относительная влажность достигает 65% относительной влажности, вязкость возрастает до 1320 Па·с всего за 90 минут. На этом этапе продавливание паяльной пасты скребком становится заметно вялым, с замедленным отскоком и небольшой зернистостью, что указывает на то, что агломерация металлического порошка уже началась. Это изменение физического состояния необратимо, и первоначальные реологические свойства не могут быть восстановлены, даже если пасту снова положить в холодильник.
Срок годности паяльной пасты определяется не только датой производства или временем хранения в холодильнике, но и «целостностью холодовой цепи» и «окном прогрева». Мы требуем, чтобы вся паяльная паста хранилась запечатанной в условиях охлаждения (0–10°C), вынималась заранее для разогрева перед использованием, как указано в технологической карте, при этом время прогрева строго контролируется в пределах 2–4 часов. Любая паста, превышающая лимит времени, должна быть утилизирована и не должна быть возвращена на станок в целях экономии затрат, поскольку потери трудозатрат и простоев линии из-за партии доработок холодной пайки, вызванные выходом паяльной пасты из строя, намного превышают стоимость одной банки паяльной пасты.
Наблюдения на месте, такие как образование пленки на поверхности паяльной пасты, глубокие канавки, оставленные скребком, которые трудно заполнить, а также увеличенные заусенцы на краях контактных площадок после печати, не являются проблемами параметров оборудования, а являются типичными признаками того, что паяльная паста вступила в стадию ускоренного износа. На этом этапе даже регулировка давления, скорости или расстояния чистика вряд ли улучшит ситуацию. Машину необходимо немедленно остановить для замены материала и очистки трафарета; в противном случае дефекты, такие как перемычки припоя, надгробия и чрезмерные пустоты, будут возникать в концентрации в течение следующих 300 плат.
Однажды мы пренебрегли временем прогрева паяльной пасты, и в течение трех дней подряд на линии светодиодных лент с ежедневным выпуском 20 000 плат наблюдалось чрезмерное количество пустот в паяных соединениях BGA. В конечном итоге это было связано с тем, что паяльную пасту, вынутую в 9 утра, оставили на операционном столе до 13:00. перед тем, как положить его на машину, между ними наблюдаются два колебания температуры. Фактический срок годности паяльной пасты сократился на 60%. Позже мы в обязательном порядке установили электронные таймеры прогрева со звуковой и визуальной сигнализацией, а также быструю проверку вязкости первой паяльной пасты каждую смену, и подобные проблемы больше никогда не повторялись.
