Образование шариков припоя никогда не вызвано каким-то одним фактором, а является совокупным результатом чрезмерного объема печати паяльной пасты, геометрического несоответствия отверстий трафарета и неконтролируемого изменения температуры пайки оплавлением. In При применении паяльной пасты Jia Jinyuan мы обнаружили, что при толщине трафарета 0,12 мм, если соотношение сторон апертуры меньше 1,5, а соотношение площадей превышает 0,65, объем паяльной пасты после печати превысит предел емкости площадки. На этапе предварительного нагрева излишки паяльной пасты выдавливаются наружу из площадки, особенно в случае небольших компонентов CHIP, таких как 0402 и 0201. После перехода на стадию оплавления он не может втягиваться из-за недостаточного поверхностного натяжения и, наконец, затвердевает в независимые сферические объекты.
Скорость нагрева оплавления является ключевым переключателем, запускающим появление шариков припоя. Данные измерений показывают, что когда крутизна нагрева в диапазоне от 150 ℃ до 183 ℃ превышает 2,8 ℃/с, флюс резко и бурно испаряется, и частицы паяльной пасты разбрызгиваются потоком воздуха. Если на этом этапе также наблюдается неравномерная толщина паяльной пасты, например, локальное скопление, вызванное колебаниями давления ракеля, вероятность разбрызгивания увеличивается более чем в 3 раза. В настоящее время, даже если отверстие трафарета соответствует требованиям, в четырех углах термопрокладки QFN все еще можно наблюдать плотные скопления шариков припоя.
Реологические свойства самой паяльной пасты также имеют большое значение. Вязкость паяльной пасты Jia Jinyuan SN100C при 25 ℃ составляет 720 Па·с. Если температура и влажность в цеху не контролируются в пределах 22 ± 2 ℃ и относительной влажности 55 ± 5%, время тиксотропного восстановления паяльной пасты будет продлено, и во время извлечения из формы при печати можно легко натянуть нити и сломать их. Оставшиеся тонкие нити паяльной пасты плавятся и сжимаются в шарики во время оплавления. Шарики припоя этого типа обычно меньше по размеру (30～60 мкм) и расположены неравномерно, но их очень много, поэтому для точной идентификации требуется 20-кратное увеличительное стекло.
Недостаточная частота очистки трафарета усугубит проблему. После использования продувки азотом вместо влажной очистки в отверстиях трафарета скапливаются остатки карбида флюса, что приводит к неполному заполнению паяльной пастой и следам кромок при последующей печати. Задняя часть разрушается под воздействием тепла во время оплавления, отделяется от основного припоя и образует самостоятельные шарики. Шарики припоя этого типа часто прилипают под областью выступа опорных ребер трафарета, занимая часто повторяющиеся положения. Во время устранения неполадок диаграмму конструкции опоры трафарета можно напрямую сравнить на предмет позиционирования.
Проверка в полевых условиях показывает, что регулировка угла ракеля с 60° до 55° и снижение скорости печати с 40 мм/с до 32 мм/с могут эффективно снизить напряжение сдвига паяльной пасты и сделать извлечение более чистым. В сочетании с уменьшением крутизны нагрева участка пайки оплавлением 150～183℃ с 3,2℃/с до 2,4℃/с, количество дефектов шариков припоя может быть уменьшено с 1200 на миллион точек до менее 210. Однако предпосылка состоит в том, что апертура трафарета должна быть реализована в соответствии с рекомендуемыми параметрами Цзя Цзиньюань, в противном случае любая корректировка процесса только задержит вспышку, а не устранит скрытые опасность.
