Выбор стержней для волновой пайки – это не просто сравнение таблиц составов; для этого требуется динамическое согласование на основе фактической загрузки производственной линии, толщины печатной платы и плотности компонентов. Например, при изготовлении плат с мелким шагом высокой плотности необходимо использовать стержни припоя Sn63/Pb37 с низким поверхностным натяжением и уровнем остатков ниже 0,15%. Его температура солидуса составляет 183°С, температура ликвидуса — 183°С; эвтектические характеристики обеспечивают равномерное формирование паяного соединения. Для бессвинцовых процессов с использованием Sn99.3/Cu0.7 температура ванны для припоя должна стабильно поддерживаться на уровне 260±2°C; в противном случае выпадение жидкой меди ускорит засорение сопла.
Подготовительные работы перед плавлением припоя должны быть тщательными. Во-первых, убедитесь, что количество остаточного припоя в ванне составляет не менее 65 % от номинальной емкости. Затем проверьте, достигает ли мощность нагревательного стержня выше 92% от номинального значения. Далее с помощью инфракрасного термометра измерьте отклонение температуры в трех точках стенки горшка, которое не должно превышать ±3°С. При добавлении новых стержней припоя подавайте их партиями с интервалом не менее 90 секунд между партиями, чтобы избежать термических трещин, вызванных локальным внезапным охлаждением. В то же время включите расходомер защиты от азота и уменьшите концентрацию кислорода до уровня ниже 500 PPM; в противном случае скорость окисления возрастет более чем в три раза.
Суть процесса удаления окалины заключается в подавлении непрерывного образования смешанных оксидов SnO и SnO₂. Мы обнаружили, что если поверхность припоя остается неподвижной более 22 минут, толщина оксидной пленки превысит критическое значение 8 мкм. На этом этапе необходимо активировать скребковую систему. Материал скребка изготовлен из нержавеющей стали SUS316L, кромка пассивирована до R0,8 мкм, рабочая скорость установлена на 12 мм/с, а угол наклона строго контролируется на уровне 5,5°±0,3°. Чрезмерно большой угол легко разъедает жидкий припой и приводит к образованию отходов, в то время как слишком малый угол не может разрезать перемычку из оксидной пленки. После каждой зачистки сразу же специальной лопатой из титанового сплава очищайте скопившуюся в канавке направляющего потока окалину; остаточная толщина не должна превышать 0,3 мм.
Устранение неполадок должно производиться в обратном порядке: на основе явления следует выявлять первопричину. Например, выступы паяных соединений часто сопровождаются частицами припоя диаметром более 120 мкм, что указывает на недостаточную частоту удаления окалины или пониженную чистоту азота. Зависание припоя на нижней части печатной платы в основном вызвано колебаниями давления скребка, превышающими ±1,2 Н; в это время необходимо проверить, поддерживается ли напряжение обратной связи пневмопривода на уровне 4,82В±0,05В. Если в трех последовательных партиях паяные соединения тусклые и не имеют металлического блеска, можно определить, что содержание Cu в стержнях припоя превышает стандарт на 0,085 мас.%, и машину необходимо остановить для отбора проб и спектрального анализа.
Старые производственные линии часто игнорируют тонкие различия между партиями припоя. Содержание As в одной и той же модели от печей разных номеров может колебаться до 0,002 мас.%. Хотя оно и не превышает стандарт, оно существенно повлияет на время растекания смачивания. Мы требуем, чтобы каждая партия поступающего товара проходила 24-часовое испытание на высокотемпературное старение для наблюдения за степенью сморщивания поверхности стержня припоя при постоянной температуре 180°С; если глубина морщин >0,15 мм, партия будет забракована. In Кроме того, окалина припоя не может быть возвращена непосредственно в печь; он должен пройти два процесса: центробежное разделение + пассивация кислотным травлением. В противном случае остаточные ионы Cl⁻ вызовут утечку при тестировании ICT во время следующей пайки. Данные измерений показывают, что когда концентрация Cl⁻ превышает 8,3 мкг/г, процент дефектов увеличивается на 47%.
Азотная защита – не украшение. Данные измерений показывают, что когда давление на входе падает с 0,3 МПа до 0,26 МПа, ежедневное увеличение количества окалины припоя возрастает на 34%. Поэтому первым делом при каждой передаче смены следует проверять показания манометра на выходе редукционного клапана; если погрешность превышает ±0,01МПа, его необходимо заменить. Еще один момент, который легко упустить из виду, — это высота укладки стержней припоя. Когда стандартный поддон загружается 15 кг стержней припоя, расстояние по вертикали от верхнего слоя до отверстия ванны должно поддерживаться на уровне 380 мм±5 мм. Чрезмерно большая высота приведет к усилению разбрызгивания из-за удара подачи, а слишком низкая высота легко приведет к застреванию нерасплавленных блоков припоя в порте подачи и образованию узелков холодного припоя.
