Площадь контактной площадки компонента 01005 составляет всего 0,024 мм², поэтому допуск на объем печати паяльной пасты должен контролироваться в пределах ±12%. Если шероховатость боковой стенки отверстия трафарета превышает Ra 0,8 мкм или конструкция опорного ребра нерациональна, паяльная паста легко вытягивается и разбивается на частицы при извлечении из формы, которые при оплавании объединяются в шарики припоя. Эти шарики припоя, обычно диаметром 25–45 мкм, прилипают точно на границе между краем площадки и паяльной маской, становясь самым слабым местом, которое первым выходит из строя при последующих испытаниях изоляции под высоким напряжением.
Апертура трафарета определяет морфологию паяльной пасты
После того, как мы заменили традиционный гальванопластиковый трафарет на трафарет из никелевого сплава толщиной 20 мкм, вырезанный лазером, частота появления валиков припоя 01005 снизилась на 41%. Ключевым моментом является вертикальность боковой стенки отверстия, достигающая 89,7°, и отклонение конусности ≤0,3°, что стабилизирует скорость переноса паяльной пасты на уровне 82,5%±3,2%. Если электроформованный трафарет толщиной 30 мкм все еще используется, разница между пиком и впадиной пульсаций его боковой стенки часто достигает 1,8 мкм, в результате чего край паяльной пасты легко рвется и остается в нижней части отверстия. Во время оплавления он скатывается по паяльной маске под действием поверхностного натяжения, образуя изолированные шарики припоя. Из-за этой проблемы клиент JiaJinYuan однажды столкнулся с током утечки партии, превышающим стандарт при испытании на выдерживаемое напряжение 1000 В постоянного тока.
Параметры ракеля должны соответствовать реологическим свойствам паяльной пасты.
При вязкости паяльной пасты 220 Па·с и показателе тиксотропности 0,63 угол ракеля следует установить на 60°, а давление отрегулировать на 5,8 кгс, чтобы обеспечить полное заполнение площадок 01005. Если угол меньше 55°, недостаточный сдвиг паяльной пасты приведет к заполнению пустот; если он превышает 63°, паяльная паста будет чрезмерно сдавливаться и переливаться через контактные площадки. Переполненная часть не может быть полностью окислена в атмосфере азота и после оплавления сжимается в сферические шарики припоя.
Содержание кислорода в атмосфере оплавления напрямую влияет на состояние окисления валиков припоя
Измерения показывают, что при концентрации O₂ в печи выше 100 PPM на поверхности валиков припоя в районе паяных соединений 01005 образуется неравномерно толстая пленка SnO₂. Хотя это может задержать миграцию, оно усиливает локальные искажения электрического поля, вызывая более быстрое снижение сопротивления изоляции после циклических изменений температуры и влажности. Увеличение чистоты азота с 99,99% до 99,9995% и контроль избыточного давления в печи на уровне 0,3 кПа позволяют сохранить металлический блеск поверхности валика припоя без покрытия оксидной пленкой, тем самым уменьшая его склонность к ионизации под высоким напряжением.
Идентификация AOI имеет свои «слепые зоны»
Существующий АОИ имеет коэффициент обнаружения менее 37% для шариков припоя высотой <18 мкм. Особенно когда валик припоя находится близко к краю зеленого масла паяльной маски, разница в его значении серого от зеленого масла составляет всего 2,3 единицы DN, что намного ниже порога 8,5 DN, установленного алгоритмом. После печи необходимо добавить станцию полного контроля со 100-кратным микроскопом, уделяя особое внимание зонам высокого риска, таким как BGA, контакты силовой микросхемы и массивы резисторов 01005. В противном случае повреждение изоляции будет концентрироваться и возникнет на 120-м часу испытания на старение.
