При устранении дефектов хвостов припоя SMT мы должны одновременно проверить, не было ли сжато окно процесса пайки припойной проволоки. Распространенным симптомом является то, что после оплавления из паяного соединения выступает тонкий металлический хвостик длиной более 0,8 мм, который невозможно устранить продувкой азотом. Это часто указывает на то, что флюс не распространился во времени на стадии плавления припоя и поверхностное натяжение расплавленного припоя не было полностью снято. Основная причина обычно определяется как несоответствие между температурным профилем пайки оплавлением и диапазоном плавления используемой припойной проволоки. Например, при использовании припоя Sn63Pb37 трудно добиться полного смачивания, если пиковая температура ниже 217°C; однако превышение температуры 245°C ускорит карбонизацию подложки печатной платы и приведет к образованию шариков припоя, сопровождающихся образованием хвостов припоя.
На этапе подготовки убедитесь, что характеристики паяльной проволоки совместимы с возможностями оборудования. Припой диаметром 0,3 мм подходит для небольших компонентов ниже 0603, а диаметр 0,5 мм больше подходит для таких устройств, как QFP или LCC с шагом выводов более 0,5 мм. В то же время проверьте, находится ли содержание флюса в припойной проволоке в пределах 2,2–3,0%. Содержание ниже 2,0% приведет к недостаточной активности, а содержание выше 3,2% легко оставит коррозионные остатки ионов. Однажды на производственной линии одного из наших клиентов мы обнаружили, что остатки припоя концентрируются в нижней части корпусов BGA. Окончательная прослеживаемость показала, что фактическое содержание флюса в припойной проволоке составляло всего 1,7%. После замены его стандартным продуктом с концентрацией 2,5% процент остатков припоя снизился с 12,3% до 0,4%.
Настройки основных параметров должны основываться на измеренном профиле температуры печи и не могут зависеть от шаблона оборудования по умолчанию. Мы требуем, чтобы первое изделие каждой смены использовало профилировщик температуры KIC для сбора данных как минимум из 5 точек, которые должны включать самую толстую область печатной платы, рядом с термопрокладкой и краевую холодную зону. Наклон нагрева в зоне предварительного нагрева регулируется в пределах от 1,5°C/с до 2,2°C/с. Слишком быстрая скорость приведет к преждевременному закипанию флюса, а слишком медленная приведет к недостаточному испарению растворителя. Время поддержания температуры от 160°C до 180°C в зоне выдержки должно составлять от 90 до 120 секунд. Если значение ниже 75 секунд, остаточный поток значительно увеличится. Пиковая температура оплавления должна быть стабильной в пределах 235–245 °C, что соответствует фактическому плато плавления бессвинцовой припоя Sn96.5Ag3.0Cu0,5. Скорость цепи установлена на уровне 1,2 м/мин. При увеличении скорости до 1,4 м/мин пиковую температуру необходимо одновременно повысить на 3°C, чтобы компенсировать недостаточное поступление тепла.
In Условия эксплуатации: сначала протрите рельсы и цепи безводным этанолом, чтобы исключить прилипание масла, затем откалибруйте положение термопар внутри печи так, чтобы они были плотно прикреплены к поверхности конвейерной ленты. Затем загрузите стандартную тестовую плату и начните измерение температуры. После того как профиль стабилизируется, сравните, попадает ли TAL (время над ликвидусом) в диапазон от 45 до 65 секунд. Если TAL < 40 секунд, это означает, что пиковая температура слишком низкая или замачивание недостаточное. Приоритет следует отдавать увеличению температуры зоны 5 на 2°C, а не увеличению скорости цепи, поскольку изменения скорости цепи будут влиять на всю форму профиля, а регулировка контроля температуры в одной точке является более точной. После каждой корректировки необходимо повторно измерить как минимум два набора данных, прежде чем можно будет начать пробное производство.
При устранении неполадок обратите внимание на наличие пульсации в механизме подачи припойной проволоки. Однажды мы столкнулись с партией остатков припоя, сосредоточенных на паяных соединениях с одной стороны. Проверка при разборке показала, что давление ролика подачи проволоки было неравномерным: давление с левой стороны составляло 3,8 Н, а с правой стороны — всего 2,1 Н, что вызывало смещение припойной проволоки и приводило к чрезмерной местной подаче. In Кроме того, закупорка сопла флюса также может легко привести к образованию осадка припоя, особенно при использовании твердого флюса на основе канифоли. Если на форсунке с внутренним диаметром 0,15 мм имеются отложения более 0,03 мм, угол распыления изменится. In В этом случае необходима ультразвуковая чистка 5% раствором лимонной кислоты в течение 15 минут, а не простая очистка иглой.
В качестве практических советов запомните три жестких показателя: во-первых, соотношение диаметра припоя к ширине площадки должно быть > 0,4. Например, при ширине площадки 0,4 мм запрещается припаивать провода толщиной менее 0,3 мм. Во-вторых, содержание кислорода при азотной защите должно составлять ≤ 100 PPM; в противном случае, даже если температура соответствует нормативу, оксидная пленка будет препятствовать смачиванию. В-третьих, перед переходом на новую партию припоя необходимо провести проверку совместимости. Однажды на заводе поставщик сменил носитель канифоли с натуральной канифоли на модифицированную. Несмотря на то, что он соответствовал стандарту J-STD-004B, он вступал в реакцию с исходной атмосферой печи с образованием высоковязких остатков, в результате чего уровень остатков припоя резко возрос с 0,6% до 8,9% в течение трех дней.
