На прошлой неделе на производственной линии три дня подряд была захоронена партия резисторов 0402. После аварийного отключения линии и настройки параметров мы обнаружили, что недавно использованная бессвинцовая паяльная паста не соответствует точности укладки с точки зрения скорости смачивания при пиковой температуре 235°C. Хотя старая паяльная паста с содержанием свинца могла обеспечить хорошее растекание при пиковой температуре всего 215°C, вся партия была забракована, поскольку рентгеновское сканирование обнаружило чрезмерное значение Pb во время заводского аудита клиента. Эта дилемма заставила нас превратить выбор паяльной пасты из простого пункта в списке закупок в неотъемлемую часть замкнутого процесса, а не просто проверять экологические характеристики на соответствие паспорту безопасности.
Проблема с соединением холодной пайки на плате автомобильного ЭБУ возникла на этапе пропуска проверки AOI после оплавления. Анализ поперечного сечения выявил очевидные скопления пустот внутри паяных соединений и желтовато-коричневые студенистые остатки флюса. Прослеживаемость показала, что менеджер склада хранил незапечатанную безгалогенную паяльную пасту при комнатной температуре 28°C более 72 часов, что привело к преждевременному окислению и выходу из строя активных ингредиентов на основе канифоли. Временным решением было вручную протереть площадки спиртовыми тампонами, а затем вручную перепаять. Но что еще более важно, колебания вакуума в сопле установочной машины в тот день достигли 12%, что указывает на то, что изменение вязкости паяльной пасты начало отрицательно влиять на стабильность подачи. Это напоминает нам о том, что безгалогенная паяльная паста гораздо более чувствительна к температуре, влажности и времени хранения, чем обычные модели.
In В третьем квартале прошлого года на плате базовой станции связи внезапно произошло большое количество разомкнутых цепей ИКТ после высокотемпературного старения. FA обнаружил аномальное охрупчивание слоя IMC в паяных соединениях под корпусом QFN и в конечном итоге установил, что сплав Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 в используемой бессвинцовой паяльной пасте образует чрезмерно толстую фазу Cu6Sn5 после длительного выдерживания при температуре выше 260°C. Между тем, паяльная паста той же спецификации с формулой Sn95.5/Ag4.0/Cu0.5, использованная на другой линии, не воспроизвела эту проблему. Это показывает, что даже в одной и той же бессвинцовой системе каждое увеличение содержания серебра на 0,5 процентного пункта существенно меняет кинетику роста интерметаллических соединений. Поэтому выбор паяльной пасты никогда не должен зависеть исключительно от того, имеет ли она маркировку «без свинца»; важно получить профили термического анализа DSC и данные ускоренного старения IMC, предоставленные поставщиком.
In В ответ на постоянно высокий уровень дефектов при пайке для устройств BGA мы однажды попытались уменьшить толщину трафарета с 0,12 мм до 0,10 мм, чтобы уменьшить объем паяльной пасты, но вместо этого это усугубило провисание и образование мостов. Позже мы перешли на ступенчатые апертуры в сочетании с оплавлением азотом, чтобы вернуть выход до 99,2%. В этом уроке показано, что безгалогенная паяльная паста из-за более высокого поверхностного натяжения в большей степени зависит от точного подбора параметров печати, и простое уменьшение объема припоя разрушит и без того ограниченный запас смачивания. Следовательно, выбор паяльной пасты должен быть связан и проверен с учетом технологии трафарета, давления нанесения и атмосферы оплавления; любое изменение в одной точке требует перекрестного тестирования Министерства энергетики.
Теперь мы требуем, чтобы все вновь представленные паяльные пасты прошли три этапа проверки. Сначала с помощью профилировщика измеряются в реальном времени температурные профили 5 печатных плат в разных положениях, чтобы подтвердить, что пиковые колебания температуры не превышают ±3°C. Во-вторых, одна и та же стандартная тестовая плата используется для 200 последовательных отпечатков, прежде чем определить скорость снижения вязкости паяльной пасты; если оно превышает 15%, оно считается непригодным. Наконец, операторов производственных линий просят выполнить три сравнения ручной печати, не заглядывая в руководство; если визуальная консистенция ниже 80%, товар возвращается поставщику для исправления. Этот, казалось бы, грубый набор практических методов более эффективен, чем полагаться исключительно на таблицу параметров TDS при выявлении дефектов адаптируемости безгалогенной паяльной пасты на реальной производственной линии.
На складе теперь реализован зональный контроль постоянной температуры паяльной пасты: свинцовые пасты хранятся во взрывозащищенных холодильниках при температуре 15°C±2°C, а бессвинцовые - в отдельных кондиционируемых помещениях при температуре 22°C±1°C. Для всей паяльной пасты, не содержащей галогенов, необходимо использовать специальные передаточные коробки, оснащенные RFID-метками температуры и влажности. Как только температура внутри бокса превысит 25°C или относительная влажность превысит 60% относительной влажности, система автоматически блокирует разрешение на заявку. Этот контроль не слишком тщательный; Это связано с тем, что в прошлом месяце партия безгалогенной паяльной пасты подвергалась воздействию солнечного света при температуре 38°C в течение 4 часов во время транспортировки, что привело к списанию 17 плат HDI после запуска в производство. Основная причина заключалась в том, что заменители галогенов подвергались разрыву молекулярной цепи при высоких температурах, что непосредственно приводило к сдвигу порога энергии активации потока.
