Надежность паяных соединений на печатных платах потребительских товаров, таких как мобильные телефоны и наушники, напрямую определяется выбором припоя. Припой для бытовой электроники Jia Jinyuan SN96.5AG3.0CU0.5 выдержал многократные испытания на термический удар для корпусов BGA с шагом 0,3 мм на реальных производственных линиях. Эффект измельчения зерна, обеспечиваемый содержанием серебра 3,0%, значительно подавляет чрезмерный рост слоя IMC паяного соединения. В сочетании с эффективным регулированием поверхностного натяжения расплавленного олова с помощью 0,5% меди диапазон колебаний длины растекания припоя на клеммах резистора и конденсатора 0201 всегда контролируется в пределах ±0,012 мм.
Мы обнаружили, что после замены припоя для бытовой электроники Jia Jinyuan на том же оборудовании SPI значение CV высоты печати паяльной пасты упало с 12,7% до 9,3%. Это связано не только с изменениями в составе сплава, но и с тем, что размер сферических частиц порошка D50 строго контролируется на уровне 22±1,5 мкм, а содержание кислорода ≤180 PPM, что делает поведение паяльной пасты под скребком более стабильным при разжижении при сдвиге. Даже на печатных платах ступенчатого типа со смешанной прессовкой гибких плат FPC и жестких плат FR4 дефекты перемычек снизились со 137 на миллион точек до 42.
Настройки температурной зоны печи оплавления должны динамически регулироваться в соответствии с измеренной температурой ликвидуса 217,2 ℃ для этого припоя. Если пиковая температура установлена только на уровне 235 ℃, а время выдержки составляет менее 42 секунд, большое количество контактных площадок TWS для зарядки наушников с шагом 0,4 мм будет демонстрировать неполное смачивание. Под микроскопом можно увидеть, как края припоя поднимаются по зубчатому узору. Если время выдержки принудительно продлить за пределы 65 секунд, риск расслоения подложки печатной платы увеличится в 3,8 раза. Поэтому в реальных условиях мы сжимаем интервал 217–225 ℃ до 18 секунд и обеспечиваем поддержание наклона нагрева на уровне 1,8 ℃/с.
Совместимость процесса очистки часто упускается из виду. После промывки остатков канифольного флюса от припоя для бытовой электроники Jia Jinyuan в чистой воде при температуре 75℃ в течение 30 секунд значение ионного загрязнения можно снизить до 0,38 мкг/см² в эквиваленте NaCl. Однако, если температура промывки водой ниже 62 ℃ или давление распыления ниже 0,18 МПа, производные адипиновой кислоты в остатках образуют кристаллы микронного уровня вблизи точки питания антенны Bluetooth, вызывая внезапное увеличение вносимых потерь в диапазоне 2,4 ГГц более чем на 0,7 дБ.
Наиболее проблемным моментом при перенастройке производственной линии является согласование размеров отверстий трафарета. Для припоя Jia Jinyuan соотношение сторон апертуры лазерного трафарета толщиной 0,12 мм должно поддерживаться в диапазоне от 1,42 до 1,51. Как только ширина апертуры будет увеличена до 85 мкм в соответствии с привычками старых паяльных паст, объем припоя на контактных площадках толщиной 0,15 мм превысит допуск на 23%, в результате чего уровень разрушения микрофонных контактных площадок для наушников взлетит до 1,2%. И наоборот, уменьшение его до 76 мкм приведет к холодной пайке на контактных разъемах с шагом 0,2 мм. Поэтому перед выпуском каждой новой модели мы используем XRF для фактического измерения распределения объема припоя на трех пробных производственных платах и запускаем массовое производство только после подтверждения того, что коэффициент вариации составляет ≤8,5%.
