После печати паяльной пасты толщина паяного соединения слишком мала и имеет плохую консистенцию, что проявляется в частых сигналах тревоги AOI из-за недостаточного объема паяного соединения и повышенном количестве плохих тестовых контактов ICT после оплавления. Основная причина заключается в том, что содержание металла в паяльной пасте ниже номинального нижнего предела в 88,5%, что снижает плотность паяемых металлических частиц на единицу объема. In Кроме того, размер отверстия трафарета не был синхронно компенсирован, а настройка давления ракеля по-прежнему использует параметры паяльной пасты с содержанием металла 90%. Практическое решение — немедленно прекратить использование текущей партии паяльной пасты и отправить ее третьей стороне для проверки содержания металлов. Синхронно настройте давление ракеля от 0,45 МПа до 0,52 МПа, уменьшите скорость печати с 40 мм/с до 32 мм/с и зафиксируйте в системе SPC, что площадь отверстия трафарета, соответствующая этой партии паяльной пасты, увеличивается на 1,8%. Превентивной мерой является то, что экспресс-тестирование содержания металлов методом РФА должно быть завершено до того, как каждая партия паяльной пасты будет помещена на хранение, а результаты испытаний должны быть связаны с параметрами конструкции трафарета и введены в систему MES, чтобы избежать разрыва связи между параметрами процесса и характеристиками материала.
Толщина паяного соединения местами слишком велика, что сопровождается заусенцами по краям или небольшим разрушением. Под микроскопом видно, что припой выступает за пределы площадки более чем на 0,12 мм. Симптомы сконцентрированы на выводах устройств QFP и центральной части BGA. Причина в том, что измеренное содержание металла в паяльной пасте достигает 91,3%, превышая рекомендуемый верхний предел в 90,5%. Высокое содержание металлов увеличивает вязкость паяльной пасты и снижает ее тиксотропность, в результате чего паяльная паста тянется и удлиняется стенкой отверстия трафарета во время извлечения из формы. Практическое решение состоит в том, чтобы принудительно снизить скорость извлечения из формы с 2,8 мм/с до 1,6 мм/с, увеличить высоту опоры трафарета с 0,15 мм до 0,18 мм, чтобы уменьшить напряжение отслаивания, а также обеспечить среду печати, защищенную азотом, для снижения скорости испарения флюса. Предупредительная мера заключается в том, что в соглашении о закупках должно быть четко указано допуск на содержание металла в размере 89,5% ± 0,5%, а также требовать от поставщика предоставления оригинального отчета об испытаниях ICP-OES, соответствующего независимому номеру каждого бочонка паяльной пасты.
Разброс толщины паяного соединения на одной и той же плате превышает ±12 мкм, что особенно важно для смешанных плат с компонентами 0201 и SOIC. Статистика AOI показывает, что значение CV достигает 18,7%. Причина в том, что от партии к партии колебания содержания металла паяльной пасты достигают 88,2%～90,1%, при этом натяжение трафарета не подвергалось периодической калибровке, а сила прижима рамки ослабла на 23%, что привело к более резкому снижению скорости переноса печати в области мелкого шага. Практическое решение — использовать измеритель натяжения для контроля четырех углов трафарета в реальном времени и повторной калибровки до 38 Н/см. Синхронно локально увеличивайте толщину трафарета в области, соответствующей устройствам 0201, со 120 мкм до 135 мкм. Профилактической мерой является установление трехмерной таблицы связи содержания металла паяльной пасты – натяжения трафарета – параметров печати. Когда содержание металла изменяется на 0,3 процентных пункта, натяжение необходимо регулировать на ± 1,2 Н/см, а угол швабры необходимо синхронно корректировать на ± 0,7 °.
После оплавления общая толщина паяного соединения небольшая, но холодная пайка отсутствует. Рентгеновская томография показывает, что высота накопления припоя равномерно ниже заданного значения на 7,3 мкм, а симптомы сопровождаются углом смачивания площадки >35°. Причина в том, что, хотя содержание металла в паяльной пасте находится в диапазоне 88,5%～90,5%, измеренный размер D90 распределения частиц Sn составляет 28,6 мкм, что превышает верхний предел технологического окна в 25 мкм. Крупные частицы имеют высокое сопротивление качению в отверстии трафарета и пониженную скорость переноса. Практическое решение — заменить ее паяльной пастой с тем же содержанием металла с D90≤24,5 мкм и увеличить апертуру трафарета с 0,68 до 0,73. Предупредительной мерой является то, что при приемке паяльной пасты необходимо запрашивать исходные данные о спектре гранулометрического состава, а выпуск исключительно на основании декларации поставщика запрещается.
Толщина паяного соединения постепенно уменьшается после 2 часов непрерывного производства, уменьшаясь примерно на 2,1 мкм каждые 50 штук, а в банке с паяльной пастой можно увидеть очевидное расслоение. Симптомы синхронно сопровождаются зазубренными дефектами печатной кромки. Причина в том, что содержание металла в паяльной пасте составляет 89,2%, но температура хранения в течение длительного времени превышала 28℃, что приводило к старению флюсовой системы и ускоренному осаждению металлических частиц. Практическое решение — немедленно выключить машину, чтобы очистить ракель и трафарет, поместить банку с паяльной пастой в шкаф с постоянной температурой на 4 часа, а затем перемешивать ее с постоянной скоростью в течение 30 минут. Профилактическая мера заключается в том, что паяльная паста после оттаивания должна храниться при температуре 22±3 ℃, а время первого открытия и совокупная продолжительность воздействия должны быть отмечены после открытия каждой банки. Если он не израсходован более чем за 8 часов, он будет возвращен на склад.
