После непрерывного отслеживания данных SPI на производственной линии JiaJinYuan в течение трех недель мы обнаружили, что значения CV объема паяльной пасты корпусных резисторов и конденсаторов 0402 и 0603 оставались стабильно выше 9,2%, при этом мостовые дефекты составляют 37% одноплатных дефектов, в то время как уровень захоронения стабилизировался на уровне 0,18‰ после оплавления, явно превышая верхний предел технологического окна. Это указывает на то, что текущий запас паяльной пасты превысил максимальную емкость площадок, и вмешательство необходимо начинать с источника: конструкции трафарета.
Техническая группа Duoxi получила записи об использовании трафаретов за последние шесть месяцев и соответствующие данные AOI после оплавления для каждой партии, подтвердив, что проблема возникла именно после перехода на трафареты лазерной резки 30 мкм с новым коэффициентом апертуры 85%. Эта проблема особенно заметна на печатных платах с подложкой FR-4 и покрытием поверхности иммерсионным золотом, поскольку эти платы имеют слабое впитывание припоя и высокий коэффициент теплового расширения, что приводит к снижению допуска к объему паяльной пасты. Если соотношение отверстий не отрегулировано соответствующим образом, паяльная паста очень склонна к остаткам и накоплению во время извлечения из формы.
Вместо того, чтобы просто корректировать параметры ракеля, чтобы замаскировать проблему, мы сразу вернулись к этапу проектирования трафарета. Мы равномерно сузили размеры апертуры, соответствующие площадкам 0402, с исходных 200×120 мкм до 190×115 мкм, уменьшив долю площади апертуры с 85% до 78%. Тем временем мы точно настроили область 0603 с 260×140 мкм до 250×135 мкм, чтобы гарантировать, что объем высвобождения паяльной пасты соответствует смачивающей способности площадки. Данная модификация не требует замены всего трафарета; его можно выполнить путем локальной перегравировки, при этом цикл переналадки производственной линии контролируется в течение 2 часов.
После сокращения подачи паяльной пасты средний объем, измеренный SPI, упал с 6,8 нг до 6,0 нг, а стандартное отклонение сократилось с 0,72 нг до 0,51 нг. Что еще более важно, количество перемычковых дефектов снизилось до 14% от числа одноплатных дефектов, а уровень дефектов упал до 0,07‰, не вызывая новых проблем, таких как холодные соединения или недостаточное смачивание паяных соединений. Это указывает на то, что на этот раз настройка Duoxi точно достигла оптимального порогового диапазона объема паяльной пасты.
Одновременно мы ужесточили контроль над разогревом и перемешиванием паяльной пасты, требуя, чтобы вся паяльная паста JiaJinYuan перед печатью оставлялась при постоянной температуре более чем на 4 часа, а также использовали центробежный смеситель с фиксированной скоростью и продолжительностью для предварительного перемешивания в течение 60 секунд. Это не позволяет колебаниям вязкости паяльной пасты увеличивать чувствительность, вызванную регулировкой светосилы; ведь, какой бы точной ни была конструкция трафарета, он не может выдержать воздействия неконтролируемых состояний материала.
Проверка на месте показала, что, когда разница вязкости между партиями паяльной пасты превышает 150 Па·с, даже при оптимизированном соотношении отверстий все равно возникают локальные дефекты извлечения из формы. Поэтому мы строго требуем, чтобы каждая партия паяльной пасты перед складированием сопровождалась отчетом об испытаниях на вязкость; если отклонение данных превышает предел, немедленно запускается процесс изоляции, чтобы гарантировать, что аномальные материалы никогда не попадут на рабочую станцию печати.
