Пайка оплавлением в вакууме в атмосфере муравьиной кислоты предъявляет гораздо более строгие требования к паяльной пасте, чем обычная SMT, поскольку газ муравьиной кислоты ускоряет реакцию восстановления оксидного слоя медной подложки при высоких температурах; однако, если в паяльной пасте слишком много остатков канифоли или органических кислот, бурное испарение на стадии вакуума вместо этого приведет к образованию неконтролируемых микропустот внутри паяных соединений. Поэтому во время выбора мы должны подтвердить, что скорость потери веса кривой ТГА этой партии вакуумной паяльной пасты между 200 ℃ и 300 ℃ ниже 1,8%, в противном случае произойдет разрушение или разбрызгивание паяльной пасты до того, как вакуумная камера будет откачана до 50 Па.
Конструкция апертуры трафарета в процессе печати не может просто применять параметры бессвинцовой паяльной пасты. Содержание металла в паяльной пасте для оплавления муравьиной кислоты обычно достигает 90,5% ± 0,3%, а диапазон колебаний вязкости составляет всего 450 ± 30 Па·с. Это означает, что если давление ракеля выше 0,35 МПа и угол меньше 55°, паяльная паста будет скапливаться на краю отверстия и вытекать за пределы площадки после теплового расширения на стадии вакуума. Однажды мы столкнулись с последовательными проблемами пайки в трех партиях на линии по производству модулей IGBT и, наконец, установили основную причину в увеличении шероховатости поверхности Ra с 0,21 мкм до 0,37 мкм после трафаретной лазерной полировки, что напрямую ухудшило характеристики отделения паяльной пасты.
Концентрация муравьиной кислоты внутри вакуумной печи оплавления должна стабильно поддерживаться на уровне 1,2%±0,15% (об./об.). Это значение тесно связано с содержанием галогенового активатора в паяльной пасте. Когда содержание Cl⁻ в паяльной пасте для оплавления муравьиной кислоты превышает 380 PPM, даже если концентрация муравьиной кислоты в печи соответствует стандарту, остатки CuCl₂ все равно будут образовываться на границе паяного соединения и вызывать последующую электрохимическую миграцию. Таким образом, каждая поступающая партия должна быть повторно проверена с помощью ионной хроматографии IC, и нельзя полагаться исключительно на отчет сертификата подлинности поставщика.
Установка пиковой температуры оплавления должна синхронно учитывать изменения парциального давления муравьиной кислоты. Фактические измерения показывают, что в условиях вакуума 50 Па и концентрации муравьиной кислоты 1,2% фактическая температура ликвидуса сплава Sn96,5Ag3,0Cu0,5 снизится на 2,3 ℃. Если пиковая температура все еще установлена на уровне 235 ℃ при атмосферном давлении, это легко приведет к недостаточному смачиванию паяного соединения и неравномерной толщине слоя IMC. Мы рекомендуем ужесточить окно пиковой температуры до 232,5℃～234,5℃ и увеличить время выдержки до 45 секунд, чтобы обеспечить достаточное зарождение фазы Cu₆Sn₅.
Когда операторы в нитриловых перчатках заменяют паяльную пасту, им следует избегать зоны непосредственно под выпускным отверстием для газа муравьиной кислоты, поскольку пары муравьиной кислоты мгновенно образуют белые хлопьевидные вещества при контакте с аминным ингибитором коррозии в паяльной пасте. Отложение этого вещества на соплах или направляющих приведет к последующему смещению размещения. На прошлой неделе уровень ложных срабатываний AOI на определенной производственной линии внезапно увеличился до 12,7%, и основная причина заключалась в том, что оператор открыл дверь вакуумной камеры, не закрыв клапан для впрыска муравьиной кислоты.
