Явление образования шариков паяльной пасты во время процесса пайки оплавлением часто встречается на производственных линиях, но прямое возложение ответственности на дефектные партии паяльной пасты часто маскирует истинные причины. Например, однажды мы столкнулись с плотными шариками припоя на линии А с тремя последовательными партиями паяльной пасты одной и той же марки, в то время как на линии Б те же партии не показали никаких отклонений от нормы. В конечном итоге было обнаружено, что колебания чистоты азота на линии А приводили к повышенному уровню кислорода, что усиливало побочную реакцию разложения флюса, тем самым способствуя окислению и агломерации порошка припоя в шарики.
Содержание металла, гранулометрический состав и индекс тиксотропности паяльной пасты действительно влияют на склонность к образованию шариков припоя, но эти параметры фиксируются во время производства. Если нет повреждений при транспортировке или просроченного хранения, их стабильность намного выше, чем переменные процесса на месте. Поэтому, когда из новой партии паяльной пасты сразу после ввода в эксплуатацию образуются шарики припоя, необходимо одновременно проверить, соответствует ли размер отверстия трафарета площадкам, колеблется ли давление ракеля в диапазоне 0,4～0,6 МПа и превышает ли время выдержки после печати 30 минут. Это связано с тем, что, как только флюс на основе канифоли в паяльной пасте образует поверхностную пленку, он лопается и разбрызгивается из-за внезапного увеличения внутреннего давления паров при нагревании оплавления.
Если пиковая температура профиля температуры пайки оплавлением отклоняется более чем на ±5℃ от номинальной точки плавления паяльной пасты или если скорость нагрева превышает 3℃/с в диапазоне 120～180℃, растворитель попадет в зону жидкой фазы, прежде чем сможет выйти наружу, образуя крошечные пузырьки, которые переносят порошок припоя вверх. После охлаждения они превращаются в типичные шарики припоя. Это явление особенно заметно для корпусов размером меньше 0201, поскольку их прокладки имеют низкую термическую массу и быстро нагреваются, что делает их более склонными к локальному перегреву и карбонизации флюсом.
Когда влажность окружающей среды в мастерской постоянно превышает 60% относительной влажности, риск впитывания влаги паяльной пастой резко возрастает. Хотя большинство паяльных паст утверждают, что они терпимы к относительной влажности 40%～60%, на реальных производственных линиях, если блок осушителя воздуха выключается на два часа и влажность снова поднимается до 65%, даже при использовании только что открытой паяльной пасты, через 15 минут после печати можно наблюдать небольшое образование по краям, а количество шариков припоя после оплавления увеличивается примерно в 2,3 раза. Эти данные взяты из наших данных перекрестной проверки на шести линиях SMT в третьем квартале прошлого года.
Необоснованная конструкция контактной площадки печатной платы также является скрытым фактором, способствующим этому. Например, несовпадение паяльной маски, приводящее к увеличению открытой площади контактных площадок или расстояние между соседними контактными площадками менее 0,3 мм, делает паяльную пасту склонной к слипанию, разрывам и разбрызгиванию при оплавлении. In В таких случаях даже замена трех разных марок паяльной пасты не может полностью решить проблему; необходимо сотрудничать с инженерами DFM для регулировки соотношения апертуры контактной площадки и ширины паяльной дамбы.
