Самый большой риск при повторной пайке гибких плат FPC – это не холодные паяные соединения, а термические повреждения. Температура стеклования полиимидной подложки составляет всего около 260°C, и как только пик оплавления превысит 220°C, легко может произойти локальное вздутие, усадка защитной пленки и даже отслоение медной цепи. Обычная паяльная паста с содержанием свинца имеет узкое окно оплавления, в то время как пики бессвинцовой паяльной пасты обычно остаются при температуре от 235°C до 245°C, что делает невозможным выполнение надежной пайки без ущерба для структурной целостности FPC. Поэтому необходимо перейти на низкотемпературную паяльную пасту с низкой температурой плавления, умеренной активностью и малым остатком.
JJY Паяльная паста серии LTS-180 имеет измеренный пик оплавления стабильно в диапазоне от 178°C до 182°C. В защитной атмосфере азота время над ликвидусом можно контролировать в пределах 45 секунд, что не только обеспечивает достаточное плавление припоя и контролируемый рост межфазного интерметаллического соединения IMC, но также позволяет избежать расслоения FPC, вызванного длительным высокотемпературным обжигом. Однажды мы сравнили три партии плат из одной партии во время переделки FPC под модуль камеры флагманской модели. После доработки обычной паяльной пастой процент промахов обнаружения АОИ достигал 12,7%, тогда как после перехода на эту низкотемпературную паяльную пасту количество дефектов холодных паяных соединений снизилось до 0,9%, а микропоры или плохое смачивание рентгеновскими лучами не были обнаружены.
Коэффициент открытия трафарета должен регулироваться синхронно в процессе печати. Дизайн отверстия 1:1 обычной паяльной пасты скопировать невозможно. Отверстие, соответствующее площади площадки FPC, должно быть уменьшено до 85–90 % от исходного размера; в противном случае избыток припоя приведет к образованию мостов или надгробий во время низкотемпературного оплавления. Между тем, давление ракеля необходимо снизить с обычных 5,5 кг до примерно 4,2 кг, чтобы предотвратить деформацию FPC во время печати, которая может привести к перекосу паяльной пасты. Однажды мы проигнорировали этот момент и в течение трех дней подряд припаивали перемычки на одной и той же позиции на производственной линии. Наконец, мы обнаружили, что это было комплексное смещение, вызванное тем, что трафарет не был повторно открыт, давление ракеля не было отрегулировано, а отклонение от плоскостности крепления задней опоры FPC составило 0,08 мм.
Необходимо переназначить настройки температурной зоны печи оплавления. Скорость нагрева в зоне предварительного нагрева должна поддерживаться ниже 1,2°C/с; в противном случае неравномерный нагрев ФПК усугубит завивку. Температура зоны выдержки устанавливается на уровне 150°C±3°C, а время регулируется от 90 до 120 секунд для полной активации флюса и удаления летучих веществ. Скорость нагрева в зоне оплавления должна быть более высокой, чтобы обеспечить пересечение диапазона температур плавления в течение 35 секунд и избежать задержки смачивания, вызванной слишком длительным нахождением припоя в полурасплавленном состоянии. Скорость ветра в зоне охлаждения не должна быть слишком высокой; в противном случае внезапная термическая нагрузка приведет к образованию микротрещин в паяных соединениях.
Перед доработкой обязательно убедитесь, что на поверхности FPC нет следов отпечатков пальцев или ионных остатков. В противном случае активность флюса будет недостаточной в условиях низких температур, и у основания шарика припоя BGA легко образуется белый налет, сопровождающийся локальным углом смачивания более 90°. С помощью тестера ионного загрязнения мы измерили, что разница в остатках пота на руках до и после того, как один и тот же оператор надел перчатки, может достигать 3,8 мкг/см² в эквиваленте NaCl, что напрямую определяет, может ли низкотемпературная паяльная паста обеспечить эффективное металлургическое соединение.
