Сущность прогиба кромки при печати паяльной пастой на толстых платах заключается в недостаточной стойкости паяльной пасты к сдвигу в момент ее отделения от трафарета в сочетании с боковым растеканием пасты, вызванным короблением печатной платы и снижением жесткости опоры трафарета. Измерения на нашей производственной линии показали, что когда толщина платы превышает 0,8 мм, скорость осадки той же самой обычной паяльной пасты на контактных площадках QFP с шагом 2,0 мм подскакивает с 1,2% до 6,7%. После перехода на паяльную пасту для толстых плат с индексом тиксотропии ≥4,8 и вязкостью 220 Па·с (при 10 об/мин) скорость осадки снова падает до 0,9%, что указывает на то, что объемные реологические свойства паяльной пасты играют решающую роль в стабильности печати на толстых платах.
Апертуры трафарета должны регулироваться синхронно; параметры тонкой платы нельзя просто использовать повторно. Мы требуем, чтобы при печати паяльной пастой на толстых платах коэффициент площади отверстий был увеличен с 0,65 до более 0,72, а боковые стенки отверстий отполированы до Ra≤0,2 мкм. В противном случае, даже при использовании паяльной пасты с высокой тиксотропией, после 30-й платы все равно будет проявляться сплошная осадка. Это связано с тем, что шероховатые боковые стенки усиливают вязкое сопротивление между паяльной пастой и стенками отверстия, что приводит к несбалансированному распределению натяжения и, в свою очередь, вызывает натягивание и разрушение краевой пасты.
Угол швабры должен быть зафиксирован в диапазоне 58°±1°. На каждые 0,5° отклонения угла коэффициент изменения высоты кромки после печати паяльной пастой на толстой плате увеличивается на 11%. Это связано с тем, что недостаточный угол приводит к недостаточной направленной вниз силе и неполному заполнению паяльной пастой, а чрезмерный угол приводит к слишком высокой скорости сдвига, которая нарушает внутреннюю сетчатую структуру паяльной пасты. Оба условия ослабляют его способность противостоять гравитационной деформации во время освобождения. Поэтому мы устанавливаем механические ограничители непосредственно на держатель швабры, чтобы исключить ошибки ручной регулировки.
Время выдержки после печати необходимо увеличить до 65–75 секунд, что на 25 секунд больше, чем у обычных картонов. Это окно не устанавливается исходя из опыта; скорее, измерения реометром показывают, что период полураспада восстановления структуры этой паяльной пасты для толстых плат при 25 ° C составляет 58 секунд. Ниже этого значения паста не завершила реконструкцию сети; после 80 секунд поверхностный слой флюса начинает слегка выделяться, что вместо этого снижает смачивающую активность. Таким образом, выполнение должно быть строго ограничено этим диапазоном, и производственная линия уже включила этот параметр в автоматический обратный отсчет рабочего задания MES.
Точку контроля AOI перед оплавлением необходимо переместить вперед в течение 3 минут после печати, поскольку паяльная паста для толстых плат демонстрирует скрытое постепенное оседание кромок во время стояния - это означает, что невооруженным глазом не видно никаких отклонений, но медленное растягивание пасты на внешнем крае площадки можно наблюдать под микроскопом. Пик этого процесса составляет 7 минут; если их не остановить на этом этапе, после начала оплавления неизбежно образуются перемычки или надгробия. Мы применили высокоскоростную AOI с компенсацией по оси Z на линии 3, чтобы гарантировать, что решение будет принято до критической точки постепенного спада.
Все действия по улучшению должны быть привязаны к пакетной проверке; одних только результатов на одной плате недостаточно. Мы оговариваем, что каждый раз, когда заменяется модель паяльной пасты для толстой платы, необходимо непрерывно отслеживать три набора данных для 500 плат: печатный CPK, уровень разомкнутой цепи ICT после оплавления и уровень пустот рентгеновских лучей. Массовое производство разрешено только тогда, когда все соответствует стандартам; в противном случае поставщик рецептуры должен предоставить необработанные отчеты о реологии и спектры термического анализа ДСК, гарантируя, что улучшения печати паяльной пасты действительно основаны на физической сущности, а не на поверхностных компромиссах параметров.
