Суть предварительного лужения площадок OSP заключается в том, чтобы паяльная паста на этапе оплавления быстро проникла в органическую защитную пленку и образовала надежную металлургическую связь с голой медью. Следовательно, паяльная паста OSP должна обладать более сильной кислотной активацией, чем обычная паяльная паста, а ее канифольная система не должна быть слишком агрессивной, чтобы избежать коррозии медной поверхности под пленкой OSP. Для этого необходимо, чтобы тип и концентрация органических кислот в рецептуре точно соответствовали диапазону толщины пленки OSP (обычно 0,2–0,5 мкм) и температуре ее термического разложения (130–160 °C); в противном случае, если пленка не разорвалась полностью к моменту перехода паяльной пасты в жидкую фазу на ранней стадии оплавления, смачивание паяльной пасты будет сильно замедлено.
Мы протестировали три паяльные пасты, номинально совместимые с OSP. При использовании того же трафарета (ширина отверстия 80 мкм, толщина 120 мкм) на том же принтере DEK модель А демонстрировала очевидное разрушение краев после извлечения из формы из-за низкого индекса тиксотропности; Модель B отвечала требованиям по скорости смачивания, но оставляла полупрозрачные желеобразные остатки под АОИ; Модель C показала небольшое окисление поверхности меди и изменение цвета через 24 часа. Окончательно выбранная модель имеет содержание твердого вещества 89,3%, вязкость 780 Па·с при 25 °C и систему активации композита дикарбоновой кислоты во флюсе. Он обеспечивает коэффициент смачивания первого изделия 99,2% при обычном профиле оплавления с максимальной температурой 235 °C и временем выдержки 60 секунд.
Параметры печати должны быть настроены синхронно. Давление ракеля необходимо контролировать в пределах 3,2–3,8 кг: недостаточное давление приводит к недостаточному заполнению паяльной пасты, а чрезмерное давление сдавливает пленку OSP и вызывает неравномерное локальное обнажение меди. Необходимо поддерживать скорость печати 25 мм/с, чтобы сбалансировать скорость переноса паяльной пасты и эффективность отделения трафарета: слишком высокая скорость вызывает образование ниток, а слишком медленная приводит к преждевременному испарению флюса, что влияет на последующее смачивание. Это не проблемы, которые можно решить только с помощью паяльной пасты, а скорее результат совместного взаимодействия паяльной пасты OSP, трафарета, ракеля, температуры и влажности, а также чистоты поверхности платы.
Колебания температуры и влажности окружающей среды в мастерской напрямую изменяют кажущуюся вязкость паяльной пасты. Когда относительная влажность повышается с 50% до 65%, вероятность успешного извлечения из формы той же партии паяльной пасты OSP падает примерно на 11%. In В этом случае принудительное увеличение времени перемешивания усугубит осаждение компонентов флюса. Правильный подход — прогреть паяльную пасту при комнатной температуре в течение 1 часа, затем использовать миксер постоянной температуры на низкой скорости 30 об/мин в течение 5 минут для гомогенизации пасты, что предотвращает как улетучивание растворителя, так и осаждение и расслоение металлического порошка.
Входной контроль не должен полагаться исключительно на данные TDS, предоставленные производителем; Испытания угла смачивания должны проводиться с использованием реальных печатных плат. Возьмите площадку QFN с шагом контактов 0,3 мм, нанесите 0,15 мкл паяльной пасты, нагрейте ее со скоростью 3 ° C / с до 220 ° C в атмосфере азота и удерживайте в течение 5 секунд и запишите процесс плавления и растекания с помощью высокоскоростной визуализации. Критерием приемки является угол смачивания ≤28° без точек усадки. Эти данные отражают фактическую эффективность смачивания этой партии паяльной пасты OSP на вашей производственной линии более правдиво, чем любое теоретическое объяснение.
