Селективную пайку волной невозможно реализовать, просто уменьшив масштаб традиционной пайки волной. При пуско-наладке оборудования JJY на объекте было обнаружено, что более 80% дефектов перемычек сосредоточены на выводах устройств QFP-44, SOIC-28 и QFN с шагом 0,4 мм. Основной причиной является неравномерное втягивание расплавленного припоя в момент его отделения от сопла, а не просто чрезмерная температура или остатки флюса.
Температура сопла и скорость цепи должны быть динамически связаны.
В ходе реальных испытаний на линии по производству автомобильных модулей в Дунгуане мы обнаружили, что, когда температура сопла фиксировалась на уровне 255°C, а скорость цепи увеличивалась с 0,6 м/мин до 0,9 м/мин, скорость перекрытия вместо этого возрастала на 17%. Это связано с тем, что более высокая скорость цепи приводит к принудительному удалению припоя до того, как он сможет полностью намокнуть, а остаточная жидкая припой между контактами подвергается натяжению и перемычке под действием поверхностного натяжения. Поэтому скорость цепи должна быть зафиксирована на уровне 0,8 м/мин ± 0,05, а температура сопла строго контролируется на уровне 255°C ± 2°C. Если любой из параметров отклоняется за пределы допустимого значения, окно теплового баланса будет нарушено.
Время погружения олова должно быть установлено по уровням в зависимости от плотности контактов.
Для устройств с шагом 0,5 мм и выше используется время равномерного погружения олова, равное 3,2 секунды. Однако для QFN с шагом 0,4 мм это время необходимо сократить до 2,6 секунды; в противном случае капиллярный эффект между нижними контактными площадками печатной платы и концами выводов приведет к вытягиванию излишков припоя, что приведет к его растеканию по горизонтали между соседними выводами. Это значение получено на основе измеренного среднего значения JJY для 12 плат FR-4 различной толщины, при этом разница в толщине платы составляет от 1,2 мм до 1,6 мм, не вызывая значительного смещения.
Интенсивность покрытия азотом напрямую влияет на морфологию паяного соединения.
Когда скорость потока азота ниже 10 л/мин, количество мостовых дефектов резко возрастает; выше 14 л/мин это приводит к образованию чрезмерно толстой оксидной пленки припоя и увеличению угла смачивания. Команда JJY в конечном итоге стабилизировала скорость потока азота на уровне 12 л/мин в сочетании с физическим ограничением в виде зазора 0,3 мм на выходе из сопла, чтобы контролировать содержание кислорода ниже 180 PPM. На этом этапе края паяного соединения четкие, контуры выводов завершены, нет явлений размытия или частичного смачивания.
Объем нанесения флюса должен быть обратно пропорционален размеру контактной площадки печатной платы.
Однажды мы использовали общие параметры для распыления 5 мг/см² флюса на QFN с контактной площадкой 0,3 мм, что привело к удвоению скорости перекрытия. Позже мы перешли на 3,2 мг/см² в сочетании с градиентным процессом обжига при 135°C × 90 секунд в зоне предварительного нагрева, чтобы полностью активировать канифольную смолу без карбонизации. Это обеспечивает возможность раскисления, избегая припоя, вызванного остатками флюса.
