После нанесения паяльной пасты под микроскопом наблюдаются явные заусенцы по краям и большое количество зернистых остатков. Основная причина заключается в том, что канифольный носитель в паяльной пасте имеет чрезмерно высокую вязкость при комнатной температуре и низкий индекс тиксотропности, что приводит к образованию натяжек и разрушению во время отслаивания ракелем. Практическое решение — выдержать паяльную пасту в течение 4 часов после извлечения из хранилища с постоянной температурой 25°С перед началом работы машины, одновременно подстроив угол ракеля от 60° до 58° и снизив давление печати на 0,2 кгс. Ключевой профилактической мерой является использование вискозиметра для измерения кажущейся вязкости паяльной пасты перед каждой заменой материала, чтобы убедиться, что она находится в пределах номинального значения производителя ± 15%, при этом регистрируя температуру и влажность окружающей среды и синхронно калибруя датчик натяжения трафарета.
После пайки оплавлением уровень пустот в нижней части компонентов BGA, обнаруженный с помощью рентгеновских лучей, обычно превышает 25%. Признак состоит в том, что пустоты в одном компоненте сосредоточены в центральной зоне неправильной формы. Основная причина заключается в том, что используемая паяльная паста, не содержащая свинца, имеет содержание металла всего 88,5% и относительно высокую долю флюса, который блокирует канал выхода газа во время высокотемпературной фазы. Практическое решение — перейти на модель паяльной пасты с содержанием металла 90,2%, снизить пиковую температуру с 245°C до 242°C и увеличить время выдержки на 12 секунд. Ключевой профилактической мерой является запрос оригинального отчета о составе SGS для каждой партии паяльной пасты при хранении, уделяя особое внимание проверке того, составляет ли соотношение Sn/Ag/Cu 96,5/3,0/0,5, и обеспечению отсутствия легирующих элементов с низкой температурой плавления, таких как Bi или In.
При ручной пайке высоковольтных модулей привода часто возникают проблемы с почернением паяных соединений и плохим смачиванием. Феномен заключается в том, что после снятия паяльника паяные соединения кажутся серовато-черными и матовыми, а края сжимаются в сферическую форму. Причина в том, что приобретенная припойная проволока имеет номинальное содержание серебра 2%, но фактическое измерение составляет всего 1,3%, что приводит к повышению температуры ликвидуса и затрудняет эффективное удаление оксидной пленки флюсом. Практическое решение - немедленно прекратить использование данной партии припоя, перейти на припой с содержанием серебра 2,0±0,1%, подтвержденным ЭДС в лаборатории ФА, снизить температуру паяльника с 340°С до 325°С и строго контролировать время контакта в течение 3 секунд. Ключевой профилактической мерой является то, что все припои должны быть отобраны и отправлены третьей стороне для полноэлементного анализа ICP-OES после прибытия, и их нельзя запускать в производство до получения результатов.
После оплавления печатной платы OBC транспортного средства обнаружено большое количество явлений «надгробия», особенно для 0402 упакованных MLCC, на долю которых приходится 18%. Признак заключается в том, что один конец компонента стоит вертикально, а другой конец прилегает к подушке. Причина в том, что активатор паяльной пасты слишком быстро улетучивается в зоне предварительного нагрева, что приводит к дисбалансу поверхностного натяжения между паяными соединениями на обоих концах. Практическое решение состоит в том, чтобы замедлить наклон нагрева зоны 2 (участок 150°С) с 1,8°С/с до 1,2°С/с и использовать трапециевидные отверстия вместо квадратных для малогабаритных компонентов в конструкции апертуры трафарета. Ключевой профилактической мерой является то, что перед введением новой паяльной пасты необходимо завершить сравнительные испытания скорости надгробия при трех наборах наклонов различных температурных зон, а процесс массового производства можно переключить только после того, как данные будут соответствовать стандартам.
В течение 24 часов после вскрытия паяльной пасты ресурс печати резко падает на 12%. Макроскопическими проявлениями являются плохое отделение и недостаточность припоя, а на поверхности паяльной пасты под микроскопом видно полупрозрачное пленкообразное вещество. Причина в том, что канифольная система этой паяльной пасты чувствительна к влаге воздуха, и местное сшивание легко происходит при относительной влажности > 60%. Практическое решение состоит в том, чтобы активировать печатную машину с азотной защитой и установить силиконовое уплотнительное кольцо на отверстие банки с паяльной пастой, при этом строго контролируя влажность в цеху от 65% до 45±3%. Ключевой профилактической мерой является то, что все банки с паяльной пастой должны быть помечены временем открытия и указанием ответственного лица, а любая паяльная паста, которая не была израсходована более чем за 8 часов, должна быть утилизирована и не может быть повторно нагрета для повторного использования.
In одна и та же партия печи, толщина слоя IMC в местах пайки микросхемы привода IGBT неравномерна. На разрезе FIB видно, что толщина слоя Cu6Sn5 в некоторых паяных соединениях достигает 3,2 мкм, тогда как толщина соседних паяных соединений составляет всего 1,1 мкм. Причина в том, что распределение частиц Sn по размерам в паяльной пасте широкое, при этом максимальный размер частиц превышает 25 мкм, что приводит к большим различиям во времени термического отклика между паяными соединениями во время плавления. Практическое решение — заменить ее паяльной пастой с узким распределением D50 = 18±2 мкм и добавить 10-секундную предварительную продувку азотом перед оплавлением для удаления адсорбированной воды на поверхности площадки. Ключевой профилактической мерой является то, что каждая партия паяльной пасты должна предоставлять исходный спектр лазерного анализа размера частиц, а значение D90 не должно превышать 22 мкм, в противном случае она будет отклонена.
