In на реальных производственных линиях недостаточные проблемы с припоем часто вызваны не каким-то одним фактором, а скорее совокупным результатом засорения трафарета, ухудшения реологических характеристик паяльной пасты и колебаний давления ракеля. Однажды на производственной линии Заказчика А мы обнаружили, что все три последовательные партии плат NG были сосредоточены на позициях резистора 0201. Под микроскопом наблюдалась серовато-черная оксидная пленка, оставшаяся по краям отверстий трафарета, что свидетельствует о том, что трафарет был запущен в производство без тщательной сушки после предыдущей очистки, в результате чего органические кислоты в паяльной пасте вступали в реакцию с остаточной влагой с образованием плохо растворимых солей, прилипающих к стенкам отверстий, что еще больше усугубляло тенденцию к недостаточной пайке.
Регулярная очистка трафарета никогда не должна основываться на визуальном суждении о том, «выглядит ли он чистым»; Необходимо соблюдать стандартную периодичность: немедленно останавливать машину после печати каждых 10–15 печатных плат, использовать безворсовую ткань, смоченную промышленным изопропиловым спиртом (IPA), для протирания в одном направлении изнутри наружу по нижней части трафарета. Перетаскивание вперед-назад строго запрещено во избежание выдавливания загрязнений обратно в отверстия. После протирания протрите феном все зазоры на обратной стороне трафарета с помощью пистолета с чистым воздухом, затем с помощью 30-кратной лупы убедитесь, что пропускание света через апертуру равномерное и беспрепятственное; в противном случае сразу замените запасной трафарет вместо того, чтобы неохотно продолжать его использовать.
Выбор паяльной пасты не менее важен. Паяльная паста серии JJY JL-8802 может сохранять более 92% своей первоначальной вязкости после хранения в помещении с постоянной температурой и влажностью в течение 72 часов, а ее индекс тиксотропности контролируется в пределах от 0,68 до 0,73, что не только обеспечивает плавный сдвиг при нажатии ракелем, но также обеспечивает быстрый отскок в момент извлечения из формы, предотвращая недостаточность припоя на краю площадки, вызванную отставанием и натягиванием паяльной пасты. Мы провели сравнительные тесты производительности печати одной и той же партии печатных плат с использованием этой паяльной пасты и конкурирующей паяльной пасты: в первой было недостаточное количество припоя - 0,17%, а во второй - целых 0,49%, причем разница в основном отражалась на площади шага площадки 0,3 мм в нижней части чипа QFN.
Неконтролируемая температура и влажность окружающей среды ускоряют старение канифольной системы паяльной пасты. Когда температура в цеху превышает 28°C или относительная влажность выше 65% относительной влажности, даже если используется паяльная паста JJY, ее вязкость упадет более чем на 15% в течение 2 часов. В это время необходимо одновременно активировать систему осушения кондиционера, а в шкафу для хранения паяльной пасты установить температуру 22±1°C и относительную влажность 45±5%. При этом время разогрева каждой партии паяльной пасты, вынутой из холодильника, должно строго контролироваться и составлять 4 часа. После разогрева его необходимо перемешивать вручную в течение 3 минут, прежде чем положить в машину; в противном случае поверхность окисляется, а внутренняя часть еще не активирована, что напрямую приводит к недостаточной пайке большой площади на первой печатной плате.
Ухудшение натяжения трафарета также является скрытой причиной. Начальное натяжение нового трафарета составляет 45 Н/см². Если его не откалибровать после 800 000 полных циклов печати, натяжение часто падает ниже 32 Н/см². В это время, даже если характеристики паяльной пасты стабильны и проводится очистка, в центральной части площадки все равно будет появляться систематический низкий объем припоя. Поэтому управление сроком службы трафарета должно быть включено в контроль SPC. Перед началом каждой смены используйте измеритель натяжения для отбора проб и записи трех точек; если значение ниже 38 Н/см², немедленно прекратите использование и верните его на завод для повторного растяжения.
