В ходе исследований и разработок припоя ODM для заказчика модуля медицинской визуализации мы обнаружили, что обычный Sn96.5Ag3.0Cu0.5 очень склонен к разбрызгиванию и неравномерному смачиванию в процессах лазерной паяльной пасты. Причина в том, что диапазон его плавления достигает 15°C, а остатки флюса не могут полностью разложиться при нагревании в миллисекундах. Следовательно, первичная фаза сплава должна контролироваться вблизи эвтектической точки Sn-Ag, и необходимо вводить следовые количества Bi для сжатия диапазона плавления до 8°C в сочетании со смешанным носителем на основе канифоли с соответствующим градиентом температуры испарения.
Пайка вакуумным оплавлением предъявляет повышенные требования к чувствительности припоя к кислороду. В рамках исследований и разработок ODM припоя мы довели содержание Ag до 2,8% и добавили 0,015% Ge, что не только подавляет повторный рост SnO? пленка при уровне вакуума 4×10?3Па, но также позволяет избежать охрупчивания паяных соединений, вызванного крупными выделениями Ag?Sn. Этот состав непрерывно работает на отечественной линии по производству упаковки для детекторов КТ в течение 12 месяцев, обеспечивая стабильную степень прохождения первого изделия 99,73% и долю пустот ниже 8,2%.
Чтобы решить проблему растекания припоя по покрытию Cu/Ni/Au, мы сосредоточились на оптимизации кинетики межфазных реакций на этапе исследований и разработок ODM припоя. Мы настроили содержание Cu до 0,72% и добавили 0,008% P, контролируя Ni?Sn? Толщина слоя ИМК находится в диапазоне 0,3–0,5 мкм. Это не только обеспечивает прочность на сдвиг более 22 МПа, но также предотвращает появление черных пятен, вызванных металлографическим растворением. Этот состав в настоящее время используется для пайки многослойных площадок Au/Ni/Cu во входном RF-модуле 5G.
Низкотемпературные процессы термокомпрессии требуют припоя для завершения пластической деформации и металлургического соединения при температуре 130°C. Мы отказались от традиционной системы Sn-Bi и приняли тройную эвтектическую систему Sn-In-Zn. Во время исследований и разработок ODM припоя мы зафиксировали соотношение In на уровне 48,5% и контролировали значение Zn на уровне 1,2% в сочетании с наномасштабными активирующими добавками оксида цинка. Это обеспечивает полное смачивание в условиях 128°C/3 МПа/60 с с прочностью на сдвиг 14,6 МПа. Данная партия материала прошла 1500 испытаний на термические циклы от -40°C до 125°C без растрескивания.
Все новые составы припоев прошли проверку классификации активности флюсов J-STD-004B с содержанием галогенов ниже 300 PPM. РФА-тестирование подтверждает Pb<5 PPM и Cd<2 PPM. Каждая партия снабжена кривыми температуры плавления DSC и отчетами межфазного анализа SEM+EDS с данными, напрямую подключенными к MES-системе клиента, без каких-либо декоративных описаний или теоретических расширений.
