При отделке контактных площадок печатных плат с использованием процесса ENIG соединения холодной пайки являются наиболее частым дефектом, встречающимся на производственных линиях SMT. В первую очередь это связано с тем, что чрезмерно толстый слой золота в структуре химический никель/иммерсионное золото препятствует смачиванию и растеканию паяльной пасты. Если толщина золота превышает 0,1 мкм, необходимо использовать не требующую очистки высокоактивную паяльную пасту и стабильно поддерживать пиковую температуру оплавления на уровне 235 ℃ ± 3 ℃; в противном случае могут возникнуть тусклые паяные соединения и недостаточная высота подъема припоя. При этом отверстие трафарета необходимо уменьшить на 8–10 мкм с каждой стороны относительно площадки, чтобы избежать остатков шариков припоя.
Обработка контактных площадок печатной платы методом иммерсионного серебра чрезвычайно чувствительна к влажности в цеху. Когда относительная влажность окружающей среды превышает 60%, на поверхности слоя серебра в течение 48 часов образуется серо-черная пленка сульфида серебра, из-за чего флюс не может эффективно удалять оксиды во время оплавления. In В этом случае даже увеличение скорости нарастания зоны предварительного нагрева с 1,2 ℃/с до 1,8 ℃/с едва ли может улучшить плохую паяемость. Более эффективный подход — пропечь пластины из иммерсионного серебра в азотной печи при температуре 60℃ в течение 2 часов перед загрузкой линии и строго ограничить время от открытия вакуумной упаковки до завершения установки не более чем 12 часами.
Отделка контактных площадок печатных плат с использованием процесса OSP наиболее уязвима к механическим царапинам и кислотному загрязнению. Стандартная толщина пленки химиката JJY OSP составляет 0,25–0,45 мкм. Если давление трафаретного ракеля превышает 3,5 кгс или количество циклов печати превышает 15, может произойти локальный разрыв пленки, обнажающий медную поверхность. Эта область будет быстро окисляться во время оплавления и вызывать холодную пайку. Поэтому необходимо использовать трафарет из нержавеющей стали размером 300 меш с низкой силой сдвига, а после каждых 10 напечатанных плат использовать тестер ионного загрязнения, чтобы выборочно проверить, не находится ли содержание ионов хлорида на поверхности платы ниже 1,5 мкг/см².
Для всех трех методов отделки контактных площадок печатной платы этап подтверждения первого изделия не должен полагаться исключительно на изображения AOI. Для проверки каждой стороны паяного соединения необходимо использовать 10-кратную лупу, чтобы убедиться, что угол смачивания составляет менее 30°, особенно для нижних площадок QFN и обоих концов резисторов 0201. Плиты ENIG обычно хорошо смачиваются в центре, но дают усадку по четырем углам; Платы с иммерсионным серебром часто демонстрируют полное смачивание припоем с одной стороны и расмачивание припоя с другой; в то время как платы OSP склонны к скрытым дефектам, когда отдельные позиции во всем ряду площадок вообще не смачиваются припоем, но сигнализация AOI не срабатывает.
Решение для доработки OSP, предоставленное JJY, применимо только к пустым платам, которые не подвергались оплавлению. Если произошел сбой пайки, плату необходимо утилизировать, поскольку высокая температура приводит к карбонизации органической пленки и оставлению остатков на поверхности меди, образуя слабый интерфейсный слой. In В этом случае повторная печать паяльной пасты не может создать надежное интерметаллическое соединение. Хотя платы ENIG и иммерсионного серебра могут подвергаться вторичному оплавлению, после повторного нагрева плат с иммерсионным серебром более двух раз риск миграции серебра на поверхность контактной площадки резко возрастает. Необходимо одновременно снизить температуру печи на 5℃ и сократить время выдержки на 30 секунд, чтобы снизить скорость ухудшения качества.
