In Процесс поверхностного монтажа плат смешанной сборки: если компоненты для поверхностного монтажа оплавляются с использованием печати паяльной пастой, в то время как штыри для сквозных отверстий полагаются на ручную пайку припоя, без синхронного контроля соотношения между температурой плавления паяльной пасты и температурой активации флюса для паяльной проволоки, в конце зоны предварительного нагрева произойдет явление, когда часть паяльной пасты еще не полностью смачивается, а ручные паяные соединения уже затвердевают заранее. Это приводит к недостаточной тяге паяных соединений сквозных отверстий и затрудняет обнаружение внутренних пустот с помощью рентгеновского контроля. Основная причина заключается в том, что большинство инженеров применяют профиль оплавления паяльной пасты в качестве фиксированного шаблона, игнорируя тот факт, что непрерывный процесс подачи припоя припоя Sn63/Pb37 после того, как он начинает плавиться при 183°C, будет вызывать тепловые помехи на стадии испарения остаточных растворителей паяльной пасты. Правильный подход — снизить пиковую температуру оплавления на 15°C и увеличить время нахождения выше ликвидуса до 60 секунд, гарантируя, что паяльная паста завершит металлургическое соединение перед началом ручной подкраски пайки.
Размеры отверстий трафарета разработаны в соответствии с чистыми стандартами SMT без ступенчатой сужения для сквозных площадок в зоне смешанной сборки, что приводит к чрезмерному скоплению паяльной пасты на сквозных площадках вокруг устройств типа QFP. После оплавления образуются шарики припоя, которые потоком воздуха переносятся к соседним выводам, вызывая перемычки. Это явление особенно заметно в областях, где QFP с шагом 0,4 мм сосуществуют с соседними компонентами со сквозными отверстиями диаметром 1,0 мм. Основная причина заключается в том, что в технологических документах четко не разграничиваются правила компенсации трафарета между «площадками для поверхностного монтажа» и «площадками для смешанной сборки». Правильный подход — уменьшить площадь на -12% для всех площадок SMT, прилегающих к компонентам со сквозными отверстиями, и добавить слой никеля толщиной 0,05 мм на нижнюю часть трафарета, чтобы подавить боковое растекание паяльной пасты.
Операторы ручной пайки привыкли непосредственно наносить припой на неохлаждаемые печатные платы на выходе из печи оплавления. В это время температура поверхности печатной платы все еще превышает 110°C, а канифольный флюс в паяльной проволоке обугливается при высокой температуре и остается на краях контактных площадок. Во время последующего тестирования ICT флуктуации импеданса контакта зонда превышают 3 Ом, а в тяжелых случаях возникают ложные заключения об обрыве цепи. Суть проблемы заключается в неправильном понимании «рабочего температурного окна» как «можно эксплуатировать, когда оно не горячее на ощупь». Правильный подход — настроить инфракрасный температурный пистолет для принудительного контроля температуры поверхности платы, а ручную пайку припоем следует начинать только после того, как печатная плата естественным образом остынет до ≤40°C, с непрерывным нагревом в одной точке, не превышающим 3 секунды.
Использование паяльных паст типа РОЛ0 и РОЛ1 на одной и той же смешанной сборочной плате в сочетании с припойной проволокой 63/37, содержащей галогеновые активаторы, приводит к образованию серо-белых пятен коррозии на поверхностях паяных соединений после оплавления, а ползучая коррозия медных площадок возникает в течение двух недель. Это связано с тем, что содержание ионов в остатках паяльной пасты ROL0 составляет <0,5 мкг/см², что не может нейтрализовать эрозионный эффект Cl⁻ во флюсе припоя. Неправильное мнение состоит в том, что «покрытие контактной площадки паяльной пастой равносильно завершению замкнутого цикла очистки». Правильный подход — ограничить сборку плат смешанной сборки, разрешая использовать только паяльную пасту класса ROL1 и безгалогеновую припойную проволоку, или добавить процесс локальной промывки водой после ручной пайки, при этом проводимость промывки водой контролируется на уровне ≤10 мкСм/см.
Для достижения целевых показателей производительности пайка сквозных отверстий выполняется партиями в течение 30 минут после оплавления, в результате чего печатная плата неоднократно подвергается термоциклическим ударам от 200°C → комнатная температура → 250°C. Расслоение и вздутие подложки FR4 происходят в области маршрутизации сигналов третьего слоя на задней стороне BGA. Механизмом отказа является разрыв молекулярной цепи после неоднократного превышения температуры стеклования эпоксидной смолы Tg (135°C), а не просто чрезмерная температура пайки. Реальная проблема заключается в том, что в производственном графике не предусмотрен период термического равновесия продолжительностью ≥90 минут для плат смешанной сборки. Правильный подход — физически изолировать станцию ручной пайки от печи оплавления на расстоянии не менее 5 метров и установить буферную рабочую станцию с постоянной температурой и влажностью 25±2°C/55±5% относительной влажности.
Контрольный список: Убедитесь, что компенсация площади -12 % реализована для площадок смешанной сборки трафарета; проверить, является ли пиковая температура профиля оплавления на 15°C ниже стандартного значения, а время выше ликвидуса составляет ≥60 секунд; выборочно проверить, нет ли серо-белых остатков или следов нагара вокруг соединений ручной пайки; измерьте, составляет ли температура поверхности печатной платы перед пайкой ≤40°C; убедитесь, что паяльная паста и припойная проволока относятся к классу ROL1 или обе системы не содержат галогенов.
