Пайка погружением – это не просто подача печатной платы в ванну с припоем и завершение работы; для этого требуется постоянно балансировать четыре переменные: глубину погружения, время выдержки, колебания температуры припоя и однородность флюсового покрытия. Например, при шаге выводов менее 0,8 мм, если по-прежнему применяется традиционная пайка погружением в течение 4,5 секунды, чрезмерное капиллярное действие приведет к чрезмерному подъему паяльной пасты между соседними выводами, что в конечном итоге приведет к образованию перемычек после охлаждения. JJY обнаружил на месте, что для одной и той же модели реле разница в толщине припоя между 3,2-секундной и 3,8-секундной пайкой погружением при температуре припоя 255°C может достигать 0,025 мм, и это крошечное изменение приходится как раз на критическую точку перемычки.
При настройке параметров пайки погружением мы никогда не рассматриваем одно значение изолированно. Вместо этого, устанавливая температуру ванны припоя на уровне 252±2°C, мы должны одновременно стабилизировать скорость конвейера на уровне 1,1 м/мин, контролировать удельный вес флюса на уровне 0,815±0,003 г/см³ и поддерживать температуру поверхности платы на выходе из зоны предварительного нагрева на уровне 95±5°C. Это связано с тем, что при недостаточном предварительном нагреве оксидная пленка на поверхности вывода не полностью восстанавливается, и последующая пайка погружением приведет к сосуществованию холодных паяных соединений и валиков припоя. Если удельный вес флюса слишком высок, это усугубит скопление припоя у основания штифта, в результате чего толщина припоя погружением резко увеличится на 0,018 мм на расстоянии 0,3 мм от основания.
На реальных производственных линиях In было обнаружено, что при использовании флюса JJY JY-703, если давление распыления увеличивается с 0,18 МПа до 0,22 МПа, хотя смачиваемость значительно улучшается, толщина припоя на кончике штыря вместо этого увеличивается на 0,012 мм. Это требует от нас одновременного сокращения времени пайки погружением с 3,5 секунды до 3,1 секунды, чтобы удержать верхний предел процесса 0,06 мм. Более того, уровень жидкости в ванночке с припоем необходимо калибровать заново каждый раз при замене стержня припоя, поскольку отклонение уровня жидкости на 2 мм изменит фактическую глубину погружения штифтов на 0,35 мм, тем самым влияя на скорость заполнения капилляров и окончательное распределение толщины припоя.
Для двухрядных микросхем со сквозными отверстиями мы предписываем метод наклонного ввода припоя, при котором печатная плата входит в поверхность пайки под углом 5°. Это может значительно ослабить силу вертикальной адсорбции припоя всей группой выводов. В сочетании с равномерным погружением со скоростью 0,4 мм/с вероятность образования перемычек между соседними выводами может быть снижена на 42%. В то же время этот угол также облегчает обертывание сторон штыря припоем, избегая вторичного перемычки, вызванного доработкой после одностороннего плохого смачивания. In кроме того, поперечные сечения выводов на первых 30 платах после каждой замены припоя должны быть отобраны под микроскопом, чтобы подтвердить отсутствие выступов припоя и плавный градиент толщины припоя; в противном случае линию необходимо немедленно остановить, чтобы выяснить, является ли расход насоса паяльника аномальным или поток азотной защиты вышел за пределы стандартного диапазона 12 л/мин.
Данные, накопленные за три года эксплуатации линии JJY DIP, показывают, что при толщине припоя после пайки окунанием выводов, превышающей 0,075 мм, частота срабатываний ложного моста AOI увеличивается в 3 раза, а 83% реальных дефектов моста концентрируются в 3-7 рядах выводов. Это связано с тем, что эта область экранируется передним рядом штырей, что приводит к неравномерному улетучиванию магнитного потока. Поэтому на этапе проектирования приспособления мы зарезервировали запас на несоосность выводов в 0,15 мм и добавили этап локальной предварительной продувки горячим воздухом перед пайкой погружением, чтобы удалить остатки паров растворителя из зазоров. Эта деталь сократила трудозатраты на ремонт моста на 1,7 часа в день.
