Соединение никогда не является изолированным явлением в массовом производстве; это результат совокупного несоответствия реологических свойств паяльной пасты, параметров конструкции трафарета и окна процесса печати. Среди них низкая вязкость паяльной пасты и слишком большие отверстия трафарета являются двумя наиболее часто игнорируемыми, но наиболее разрушительными связанными причинами.

Падение вязкости паяльной пасты напрямую снижает устойчивость к осадке

Рекомендуемый диапазон вязкости паяльной пасты серии JJY 8800 при стандартных условиях 25°C составляет 140–160 Па·с. Когда температура в цеху повышается до 28°C и паяльная паста нагревается в течение более 4 часов без перемешивания, измеренная вязкость может упасть до 132 Па·с. В этот момент утончение паяльной пасты в отверстиях трафарета при сдвиге усиливается во время прессования ракелем, а профиль паяльной пасты на краях площадки заметно расширяется после выхода печати. Под микроскопом уже видна небольшая тенденция к перемычкам между соседними площадками QFN с шагом 0,4 мм.

Неконтролируемые размеры отверстий трафарета увеличивают избыточный объем припоя

Заказчик произвольно увеличил апертуру трафарета, соответствующую резисторной площадке микросхемы 0402, с 0,38×0,22 мм до 0,42×0,26 мм. Хотя это по-прежнему соответствует верхнему пределу светосилы 1:1,1, указанному в IPC-7527, измеренный объем припоя на соединение увеличился на 23%. Проверка AOI перед оплавлением уже выявила 12% паяных соединений с ранними признаками слипания паяльной пасты. После того, как эта партия прошла через печь оплавления, уровень перемычковых дефектов достиг 8,7%, что намного превышает отраслевой порог предупреждения в 0,3%.

Совокупный эффект двух факторов намного превосходит линейное сложение.

Когда вязкость паяльной пасты ниже 135 Па·с, а площадь отверстия превышает расчетное значение контактной площадки на 15 %, риск образования перемычек возрастает экспоненциально. Мы протестировали то же BGA-устройство на заводе в Дунгуане. В условиях использования паяльной пасты JJY 8800 с вязкостью 133 Па·с каждый 1% увеличения площади отверстия увеличивал долю перемычек примерно на 1,8 процентных пункта. Если бы вязкость была одновременно восстановлена ​​до 145 Па·с, даже при увеличении апертуры на +18%, скорость перекрытия все равно можно было бы контролировать в пределах 0,5%.

Методы быстрой проверки на месте должны образовывать замкнутый цикл.

При внезапном возникновении перемычек на производственной линии следует немедленно остановить машину и взять три трафарета для сравнительного тестирования. Первый трафарет печатается непосредственно оригинальной паяльной пастой без перемешивания; второй печатается после тщательного перемешивания в течение 3 минут, как того требует JJY; третий заменяется только что открытой паяльной пастой той же модели. После того как все три группы одновременно проходят через печь оплавления, подсчитывают количество мостиков. Если во второй группе наблюдается снижение более чем на 60% по сравнению с первой группой, вязкостной провал подтверждается. Если ни одна из трех групп не показывает улучшения, необходимо измерить фактические размеры апертуры трафарета и сверить их с исходными данными Gerber.