Дефекты шариков припоя особенно заметны при размещении устройств в корпусе 0201 и меньшего размера. Основная причина заключается в том, что паяльная паста увлекается и разбрызгивается парами флюса во время фазы оплавления. Нерациональная конструкция отверстий трафарета, чрезмерно высокое содержание оксидов или слишком широкий гранулометрический состав самой паяльной пасты, а также неконтролируемая скорость нагрева перед наступлением ликвидуса в профиле оплавления часто встречаются в сочетании. На паяльной пасте серии Jia Jinyuan F750 мы проверили, что при уменьшении толщины трафарета с 0,12 мм до 0,10 мм и расширении отверстий наружу в соотношении 1:1,15 частота появления шариков припоя снизилась на 63%. Обязательным условием является то, что давление швабры должно регулироваться синхронно от 4,8 кг до 3,2 кг; в противном случае разрыв края усугубит разбрызгивание.
Отверстия трафарета должны соответствовать реологическим свойствам паяльной пасты.
Мы не придерживаемся единого правила диафрагмы 1:1,05. Вместо этого, основываясь на измеренной кривой спада вязкости паяльной пасты Jia Jinyuan F750, мы применяем прямоугольное расширение наружу 1:1,15 к отверстиям для компонентов 0201 под трафаретом толщиной 0,10 мм, одновременно полируя внутреннюю стенку до Ra ≤ 0,2 мкм. Это обеспечивает плавное высвобождение и позволяет избежать остатков паяльной пасты на стенках отверстия. Если по-прежнему используется трафарет 0,12 мм, то даже расширение до 1:1,2 вряд ли подавит шарики припоя, поскольку излишки паяльной пасты неизбежно перетекут в обе стороны после теплового расширения на ранней стадии оплавления.
Выбор паяльной пасты не может зависеть исключительно от Tg и активности.
Паяльная паста Jia Jinyuan F750 имеет содержание металла 89,2%, средний размер частиц 15 мкм и D90 28 мкм. Эта комбинация обеспечивает стабильный выход печати на уровне 99,3% при использовании трафарета толщиной 0,10 мм. Однако при переходе на конкурирующую паяльную пасту с номинальным содержанием металла 88,5% и D90 35 мкм даже при идентичном профиле оплавления количество шариков припоя все равно увеличивается в 2,4 раза. Это указывает на то, что более крупные частицы более склонны к разрушению под действием силы сдвига и образуют самостоятельные расплавленные сферы, а чрезмерно высокое содержание металла еще больше усугубляет дисбаланс тиксотропии. Следовательно, выбор должен основываться на измеренном распределении частиц по размерам и фактических значениях CV высоты печати, а не только на основе параметров TDS производителя.
Профиль оплавления должен быть установлен в сочетании с комбинацией трафарета и паяльной пасты.
Мы исключили общие профили перекомпоновки на основе шаблонов. Для комбинации трафарет 0,10 мм + Jia Jinyuan F750 мы строго контролируем наклон участка нагрева от 150°C до 183°C со скоростью 0,8°C/с и поддерживаем температуру зоны замачивания на уровне 175 ± 2°C в течение 90 секунд. Цель состоит в том, чтобы позволить флюсу полностью выделять растворители с низкой температурой кипения, не вызывая бурного испарения. Если наклон превышает 1,0°C/с, энергия разрыва микропузырьков внутри паяльной пасты заставит жидкое олово разбрызгиваться к краям площадки. В этот момент даже снижение пиковой температуры будет бесполезным, поскольку шарики припоя уже завершили зарождение до наступления ликвидуса.
Все регулировки должны проверяться синхронно. Оптимизация любого отдельного шага может привести к появлению новых дефектов. Например, только уменьшение размера частиц паяльной пасты без уменьшения толщины трафарета приведет к недостаточной высоте печати и последующим холодным паяным соединениям, а только снижение скорости нагрева оплавлением без улучшения содержания оксидов в паяльной пасте приведет к увеличению доли плохого смачивания. Эти корреляции должны быть подтверждены путем перекрестного сравнения значений АОИ и перекрестных данных после 48 часов непрерывной работы производственной линии, чтобы проверить фактический эффект.
