Большие компоненты, такие как QFN48, LCC64, экранирующие банки или большие разъемы, часто страдают от выпадения компонентов во время размещения SMT. Основная причина заключается не в давлении установочного сопла или уровне вакуума монтажного приспособления, а в том, что структура пасты, образованная паяльной пастой внутри отверстия трафарета, не может выдержать собственный вес компонента и напряжение сдвига, создаваемое ускорением установки. На этом этапе, если вязкость канифольной матрицы в составе паяльной пасты слишком низкая, скорость тиксотропного восстановления низкая или недостаточная сферичность порошка припоя приводит к уменьшению плотности упаковки, после извлечения из формы быстро произойдет разрушение кромок, что приведет к резкому уменьшению эффективной площади контакта между выводами компонента и контактными площадками.
Мы постоянно отслеживали данные измерений трех основных паяльных паст для поверхностного монтажа, напечатанных на трафарете толщиной 0,5 мм с квадратными отверстиями 1,2×1,2 мм, и обнаружили, что вязкость паяльной пасты с содержанием металла 89,5% снизилась на 37% в течение 30 минут при комнатной температуре. При тех же условиях процесса паяльная паста с содержанием металла 90,2% и добавлением модифицированной гидрогенизированной канифоли и нанокремнеземного загустителя имела начальную липкость на 23% выше и затухание лишь на 11% в течение 60 минут. Это напрямую отражается на увеличении успешности размещения компонентов QFN с 82,6% до 99,1%, причем ключевое отличие заключается в способности динамической регулировки флюсовой системы в составе паяльной пасты на натяжение смачивания поверхности порошка припоя.
При фактической замене паяльной пасты на производственной линии нельзя смотреть только на параметры TDS; необходимо одновременно проверить целостность его распалубки при соответствующей толщине трафарета и соотношении сторон отверстия. Например, при печати компонентов QFN на трафарете толщиной 0,4 мм, если остаток растворителя монобутилового эфира этиленгликоля в составе паяльной пасты слишком велик, даже если при визуальном осмотре перед оплаванием нет очевидных перемычек, локальная усадка пасты будет вызвана небольшим испарением растворителя в момент освобождения установочной головки, вызывая слабую адгезию на одной стороне клемм. Это явление особенно заметно, когда влажность окружающей среды >65% относительной влажности, поэтому градиент температуры кипения растворителя в составе паяльной пасты должен строго соответствовать диапазону температуры и влажности в цеху.
Однажды мы протестировали одну и ту же паяльную пасту на двух печатных машинах разных марок и обнаружили, что процент выпадения компонентов увеличился на 18% после того, как угол ракеля был отрегулирован с 45° до 60°. Основная причина заключается в том, что температура размягчения канифоли в этом составе паяльной пасты составляет 68 ℃. Когда накопление тепла сдвига ракеля приводит к тому, что местная температура пасты поднимается выше 70 ℃, ее текучесть резко падает на 35%, что приводит к увеличению остатков на дне трафарета и вызывает последующее проскальзывание при укладке. Таким образом, термореологическое окно состава паяльной пасты должно охватывать диапазон механического выделения тепла во время реальной работы оборудования, а не только соответствовать стандартным условиям испытаний при 25 ℃.
Для танталовых конденсаторов в корпусах выше 0805 или алюминиевых электролитических конденсаторов большой площади рекомендуется отдавать предпочтение паяльным пастам SMT с припоем D50 размером 25±2 мкм и диапазоном распределения частиц по размерам, контролируемым в пределах 1,8. Поскольку он все еще может сохранять достаточную когезию в отверстиях с мелким шагом менее 0,3 мм, в сочетании с конструкцией, в которой доля активаторов карбоновой кислоты в рецептуре паяльной пасты не превышает 0,8% по массе, он может не только обеспечить эффективность удаления оксидной пленки, но и избежать чрезмерной коррозии на ранней стадии оплавления, приводящей к несбалансированному смачиванию концов.
