Во время массового производства BGA с шагом 0,35 мм и QFN с шагом 0,4 мм мы обнаружили, что после того, как один и тот же трафарет использовался для непрерывной печати 300 плат, проверка SPI показала, что коэффициент вариации объема паяльной пасты (значение CV) резко возрос с первоначальных 8,2% до 16,7%, в то время как после оплавления паяльной пасты произошло 12% захоронений и 7% перемычек. Основная причина заключается в том, что шероховатость боковых стенок отверстий трафарета ухудшилась с 0,8 мкм до 2,3 мкм по мере увеличения количества использований, что привело к неполному высвобождению паяльной пасты и усилению колебаний объема остаточной пасты. Таким образом, срок службы трафарета должен быть сокращен с теоретических 50 000 циклов до фактических 23 000 циклов, а также должен быть установлен механизм выборочного контроля SEM для проемных стен каждые 5000 досок.
Настройка давления швабры не может зависеть исключительно от значений оборудования по умолчанию; она должна динамически регулироваться в сочетании с измеренной вязкостью текущей партии паяльной пасты. Например, когда вязкость паяльной пасты при 25 ℃ повышается с 850 Па·с до 920 Па·с, и при сохранении исходного давления 0,45 МПа средняя толщина печати уменьшится на 6,3 мкм. В этот момент давление необходимо синхронно увеличить до 0,49 МПа и увеличить время сброса на 0,15 секунды; в противном случае объем припоя на контактных площадках компонентов 0201 упадет ниже нижнего предела процесса в 120 мкм³. Эта комбинация параметров была проверена на 12 производственных линиях и может стабильно поддерживать КФК выше 1,42.
Влияние температуры хранения паяльной пасты и процесса разогрева на объем припоя гораздо сильнее, чем принято считать. После того, как партия паяльной пасты хранилась при температуре 22℃ в течение 4 часов и была непосредственно запущена в производство, степень ее тиксотропного восстановления достигла только 68%, в результате чего стандартное отклонение толщины печати для первых 10 плат составило ±9,5 мкм. Однако, если строго соблюдать процесс охлаждения при температуре 2–8 ℃ + 4 часа естественного прогрева + 30 минут стояния с открытой крышкой, степень тиксотропного восстановления увеличивается до 93%. В тех же условиях значение CV толщины SPI снижается с 14,1% до 7,8%. Это показывает, что стабильность дозировки паяльной пасты, по сути, является проблемой управления состоянием материала, а не простой проблемой параметров оборудования.
Ослабление натяжения трафарета приведет к локальной деформации апертуры, особенно в четырех угловых областях трафаретов толщиной 0,15 мм, вырезанных лазером. Когда натяжение падает с начальных 50 Н/см² до 42 Н/см², степень усадки площади соответствующего отверстия размером 0,25×0,15 мм достигает 3,7 %, что непосредственно приводит к уменьшению объема паяльной пасты на 11,2 % на термопрокладках QFN в этой области. Поэтому мы требуем проведения полной проверки натяжения с помощью измерителя натяжения каждую смену и устанавливаем порог обязательной замены 45 Н/см². Это действие снижает превышение стандартного уровня отклонения объема паяльной пасты в областях с высокой плотностью на 41%.
Когда влажность в мастерской превышает 65% относительной влажности, поверхность паяльной пасты легко впитывает влагу и образует пленку, вызывая крошечные трещины при прохождении ракеля. Это явление проявляется под микроскопом в виде зазубренных краев паяльной пасты, а не гладких дуг. В настоящее время, даже если SPI показывает, что толщина соответствует требованиям, фактический эффективный объем припоя уже потерян на 8–12%. Таким образом, влажность в цехе SMT должна быть зафиксирована на уровне 45±5% относительной влажности, а дозировка для текущей смены должна быть настроена в течение 2 часов после открытия паяльной пасты, чтобы избежать неконтролируемого отклонения дозировки паяльной пасты, вызванного переменными окружающей среды.
