На прошлой неделе, когда мы массово производили определенную медицинскую материнскую плату на линии А, в трех партиях последовательно возникали перемычки контактов IC и отсутствовали шарики припоя BGA. Только после проверки 17-й платы мы обнаружили, что проблема связана с ведром паяльной пасты SN63/Pb37, срок годности которой был указан на этикетке в октябре 2023 года, но на самом деле она использовалась в течение 42 дней после истечения срока ее годности. После открытия это ведро с паяльной пастой хранилось в азотном шкафу в течение 68 часов, но ему давали прогреться только в течение 1,5 часов, прежде чем его загрузили в принтер для трафаретной печати. Это привело к тому, что измеренная вязкость оказалась на 23% ниже стандартного нижнего предела, и даже после того, как давление ракеля было принудительно увеличено на 18%, целостность отделения все еще не могла быть сохранена.
Скорость окисления металлического порошка в паяльной пасте с истекшим сроком годности увеличивается нелинейно с течением времени. В частности, для паяльной пасты, легированной серебром, после 20 дней истечения срока годности рентгенофлуоресцентный анализ показал, что содержание AgO на поверхности выросло до 0,78, что напрямую ослабило смачивающую и растекающуюся способность паяных соединений. Между тем, скорость снижения кислотного числа канифольной смолы во флюсе снижается на 0,35 мг КОН/г за каждую неделю срока годности при температуре окружающей среды 25 ℃, что приводит к недостаточной эффективности удаления оксидной пленки. Во время оплавления частыми дефектами являются обнаженная медь на контактных площадках или комки припоя.
Суть контроля паяльной пасты заключается не просто в проверке даты упаковки, а в проведении трехмерной проверки путем привязки данных самописцев температуры и влажности, временных меток открытия и журналов заявок на производственные линии. Например, в одном случае было обнаружено, что, хотя срок годности партии паяльной пасты, предоставленной со склада, не истек, во время транспортировки она подвергалась воздействию прямых солнечных лучей при температуре 40 ℃ в течение 3 дней подряд. Инфракрасное тепловидение показало, что пиковая температура поверхности ковша достигла 48,6 ℃. В течение 30 минут после открытия этой партии вязкость упала ниже предупреждающей линии в 180 Па·с, что потребовало немедленной приостановки использования и активации альтернативного плана.
Инженеры на месте должны выработать привычку выборочно проверять вязкость паяльной пасты с помощью реометра перед первым изделием каждой смены, используя при этом 50-кратный микроскоп, чтобы наблюдать, есть ли на краях паяльной пасты после снятия трафарета неровные заусенцы. Как только обнаруживается, что длина заусенцев превышает диаметр одной частицы припоя в 1,2 раза, необходимо немедленно проследить кривую температуры хранения в холодильнике, температуру и влажность окружающей среды при прогреве, а также записи скорости перемешивания этой паяльной пасты, поскольку заусенцы являются интуитивно понятным проявлением несбалансированного испарения флюса и усиленной агломерации металлических частиц.
Один клиент однажды принял подаренную поставщиком паяльную пасту с истекающим сроком годности, в результате чего в ходе массового производства пришлось переработать 3200 печатных плат. Основная причина заключалась в том, что их контроль паяльной пасты не учитывал «совокупное время воздействия после открытия» в автоматическое предупреждение системы. Когда паяльная паста подвергалась совокупному воздействию воздуха в мастерской при температуре 22 ℃ в течение 11,5 часов, 41% водорастворимого активатора уже разложился. В этот момент даже повторная герметизация азотом не может восстановить первоначальную активность реакции, и все ведро необходимо утилизировать.
