При выборе водосмываемой паяльной пасты необходимо одновременно проверить, достигает ли давление распыления чистящего оборудования выше 0,3 МПа, стабильна ли температура воды на уровне 55 ± 3 ℃ и поддерживается ли концентрация чистящего средства в пределах от 8% до 12%. В противном случае, даже если паяльная паста номинально смывается водой, белый налет все равно будет образовываться в нижней части QFN или вокруг устройств 0201, и такой остаток будет вызывать электрохимическую миграцию после старения при высокой температуре и высокой влажности, что приведет к функциональному отказу. Однажды нам встретилась определенная марка водосмываемой паяльной пасты с выходом 99,7%, когда параметры машины для очистки соответствовали стандартам, но пока температура воды колебалась более чем на ±2℃, дефект перемычки в нижней части BGA взлетал до 3,2‰.
Чтобы судить, является ли паяльная паста, не требующая очистки, действительно «не требующей очистки», нужно не только смотреть на данные об ионном загрязнении в TDS производителя, но необходимо провести трехстороннюю проверку с использованием реального трафарета, ракеля и печи оплавления на производственной линии. Например, определенная паяльная паста, не требующая очистки, с номинальным значением ROSE <0,78 мкгNaCl/см2 действительно не вызывает коррозии при оплавании азотом, но после перехода на оплавание воздухом в области золотого пальца появляется небольшой остаток галогена. Причина в том, что его канифольная система окисляется в кислородной среде с образованием слабокислых побочных продуктов. Что еще более важно, индекс тиксотропности не требующей очистки паяльной пасты должен находиться в диапазоне от 4,5 до 6,2. Если оно ниже 4,5, это приведет к разрушению после печати и коротким замыканиям, а если оно выше 6,2, это приведет к плохой распалубке и недостаточной пайке.
Соответствие паяльной пасты и отверстий трафарета часто упускается из виду. Для устройств QFP с шагом 0,3 мм, если выбрана паяльная паста с размером частиц D50 25 мкм, даже при использовании лазерного трафарета металлические частицы будут застревать на боковых стенках отверстий, в результате чего припоя будет недостаточно для трех последовательных отпечатков. В настоящее время необходимо перейти на мелкозернистую водосмываемую паяльную пасту с D50≤20 мкм, но мелкозернистый тип более чувствителен к влажности окружающей среды. При цеховой относительной влажности>65% ее вязкость снижается в 1,8 раза быстрее, чем у обычной паяльной пасты. Поэтому время прогрева паяльной пасты необходимо увеличить с 2 часов до 3,5 часов и принудительное перемешивание в течение 3 минут. Не требующая очистки паяльная паста имеет немного лучшую устойчивость к влажности, но крайне требовательна к частоте протирания трафарета. Его необходимо протирать каждые 15 отпечатков, иначе пленка флюса, скопившаяся в нижней части отверстия, будет блокировать падение паяльной пасты.
При использовании растворителя для очистки паяльной пасты ни в коем случае нельзя применять общий процесс очистки. Водосмываемую паяльную пасту на основе канифоли необходимо предварительно промыть чистой водой при температуре 60 ℃ в течение 30 секунд перед входом в секцию основной промывки, в противном случае канифоль быстро затвердеет и заблокирует сопло при воздействии холода. Если остатки паяльной пасты, не требующей очистки, смешаны с линией промывки водой, они могут вступить в реакцию с аминными компонентами чистящего средства с образованием нерастворимых солей, которые прилипают к поверхности гусеничного колеса и вызывают царапины на печатной плате. Однажды на общей линии очистки мы обнаружили, что одно и то же оборудование нормально очищает водосмываемую паяльную пасту, но после перехода на определенную паяльную пасту, не требующую очистки, в течение недели на гусеничном колесе появились очевидные белые кристаллы. Основная причина заключалась в том, что остатки двух паяльных паст подверглись реакции комплексообразования в щелочном чистящем средстве.
