Во время непрерывной печати с использованием трафарета SMT паяльная паста разжижается при сдвиге, а затем восстанавливает свою вязкость, когда ее оставляют в неподвижном состоянии, что легко образует остаточные пленки микронного уровня на боковых стенках и нижних краях отверстий трафарета. Если очистка не выполняется сразу после одного цикла печати, особенно в областях с мелким шагом менее 0,3 мм, три последовательных цикла могут привести к уменьшению эффективной площади отверстия более чем на 15 %, что напрямую приведет к отсутствию отпечатков или недостаточному объему припоя.
Химчистка – первая линия защиты, но она не может заменить влажную уборку.
На производственных линиях обычно используются безворсовые салфетки с ручной очисткой для химической чистки. Этот метод позволяет удалить только рыхлый порошок с поверхности и большие комки паяльной пасты и не влияет на гелеобразные остатки паяльной пасты, уже встроенные в фаски отверстий. Если полагаться исключительно на химчистку с интервалом, превышающим 5 плат, то степень засорения апертуры площадок с шагом 0,4 мм на чипах QFN вырастет до 12%. При протирании влажным чистящим раствором, содержащим не менее 95 % IPA, степень засорения в тех же условиях эксплуатации можно снизить с точностью до 0,8 %.
Ультразвуковая чистка не является универсальным решением; вышедшие из-под контроля параметры могут повредить трафарет
Ультразвуковое оборудование JJY, работающее на частоте 40 кГц, температуре воды 55 ℃ и концентрации щелочного чистящего средства 2% в течение 3 минут, очень эффективно удаляет затвердевшую паяльную пасту. Однако если температура превысит 60 ℃ или продолжительность печати увеличится более чем на 5 минут, снятие напряжений в подложке из нержавеющей стали ускорится, в результате чего натяжение упадет на 8–12 %, что, в свою очередь, приведет к перекосу печати. Еще важнее отметить, что после ультразвуковой очистки обязательным является немедленное промывание деионизированной водой и сушка холодным воздухом; в противном случае кристаллы чистящего средства, оставшиеся в отверстиях, будут подвергаться реакции сшивания с новой паяльной пастой во время следующего цикла печати, образуя более стойкие полимерные засоры.
Проверка под микроскопом должна охватывать как краевые, так и центральные области.
Перед каждой сменой линий трафарет необходимо выборочно проверять под микроскопом с 200-кратным увеличением, уделяя особое внимание третьему ряду отверстий в центре области BGA и первому столбцу отверстий в четырех углах. Из-за ослабления давления ракеля и неравномерного распределения натяжения в этих двух местах вероятность появления остатков паяльной пасты в 3,2 раза выше, чем в других местах. Если обнаруживается, что какая-либо апертура имеет более 3 последовательных пикселей со значениями оттенков серого на 40 % ниже среднего значения фона, это немедленно расценивается как чрезмерный остаток и подлежит повторной очистке, а не точечной протирке.
Частота очистки должна динамически регулироваться в зависимости от типа паяльной пасты.
При использовании среднетемпературной паяльной пасты JJY J-702 требуется попеременная сухая и влажная чистка через каждые 12 печатных плат. После перехода на высокотемпературную паяльную пасту J-905 из-за более высокой вязкости и более сильной тиксотропии канифольной системы интервал очистки необходимо сократить до одного раза в 8 плат. Если смешать разные партии паяльной пасты без проверки совместимости, риск засорения диафрагмы резко возрастет более чем в 4 раза в течение 2 часов.
Управление сроком службы трафаретов должно быть связано с записями об очистке.
При вводе в эксплуатацию для каждого трафарета SMT должен быть создан независимый журнал очистки, в котором регистрируются метод очистки, номер партии реагента, оператор и результаты выборочной проверки микроскопа для каждого сеанса очистки. Когда совокупное количество сеансов очистки достигает 180 или общая площадь печати превышает 240 квадратных метров, требуется обязательная проверка натяжения, даже если трафарет выглядит неповрежденным. Трафарет необходимо вывести из эксплуатации, если напряжение падает ниже 45 Н/см, так как микротрещины уже незаметно распространяются под действием многократного теплового расширения и сжатия, а также химической эрозии; интенсивная очистка на этом этапе только ускорит захлопывание края проема.
