Если поверхность выводов проводов и выводов чипа не обработана перед хранением, переносом и SMT-монтажом, весьма вероятно возникновение плохого смачивания во время пайки оплавлением из-за образования оксидной пленки. Наше трехмесячное непрерывное отслеживание на автомобильном заводе в Дунгуане показало, что процент холодной пайки выводов QFN с шагом 0,4 мм без погружения в олово достигал 3,7%, тогда как этот показатель упал до менее 0,12% после внедрения процесса синхронного погружения в олово компании JiaJinYuan. Это связано не просто с повышенной активностью паяльной пасты, а с тем, что оловянный слой погружения образует плотную переходную фазу сплава Sn-Cu или Sn-Ag под защитой азота, которая принципиально блокирует путь контакта между подложкой и кислородом и серой в воздухе.
In На реальных производственных линиях параметры процесса погружения в олово должны быть тесно связаны с состоянием подложки. Например, голые медные провода должны находиться в оловянной ванне с температурой 195℃±2℃ в течение 0,6–0,9 секунды, тогда как посеребренные клеммы требуют понижения температуры до 188℃ и сокращения времени до 0,4–0,6 секунды. В противном случае слой серебра будет чрезмерно растворяться в оловянной жидкости, что приведет к локальному обнажению меди. Однажды из-за этой проблемы мы организовали партию доработок подложек BGA на производственной линии клиента в Сучжоу. Основная причина заключалась в том, что после того, как содержание серебра в оловянной жидкости превысило 0,35 мас.%, поверхностное натяжение резко изменилось, что привело к образованию хвостов и натяжению при выходе булавок из олова. Оборудование JiaJinYuan контролирует этот риск в пределах порогового значения, отслеживая в режиме реального времени концентрацию серебра в жидком олове и связываясь с модулем пополнения олова.
Клеммы после погружения в олово нельзя устанавливать непосредственно на машину; Процесс SMT должен быть завершен в течение 24 часов. В противном случае, даже при покрытии слоем олова, медная подложка все равно будет медленно выделять оксиды по границам зерен. Мы протестировали на заводе медицинского оборудования в Уси, что для оловянных клемм, хранившихся в течение 36 часов, угол смачивания ухудшался с 18° до 52° при пиковой температуре оплавления 235 ℃, а остаток флюса синхронно увеличивался на 40%, что указывает на то, что окисление начало разрушать силу сцепления на границе раздела олово-медь. На этом этапе даже увеличение отверстия трафарета не может улучшить степень образования пустот в паяном соединении.
Этап центробежной сушки оборудования для погружения в олово компании JiaJinYuan установлен на скорости вращения 280 об/мин в течение 1,2 секунды. Этот параметр является точкой баланса, проверенной на 27 группах проводов с разными диаметрами проводов (от 0,15 до 0,5 мм). Скорость вращения ниже 260 об/мин приведет к неравномерной толщине пленки флюса, а скорость выше 300 об/мин вызовет микродеформацию тонкостенных выводов из-за чрезмерной центробежной силы, что, в свою очередь, влияет на точность последующего контроля SPI при определении объема паяльной пасты. Все параметры фиксируются в ПЛК оборудования и не могут быть изменены на месте, чтобы избежать неправильной настройки персоналом производственной линии.
Процесс окунания в олово не является панацеей; он не может восстановить клеммы, на которых изначально были заусенцы, царапины или отслоение покрытия. Мы разобрали партию продукции NG на объекте клиента в Хэфэе и под микроскопом обнаружили механические царапины в основании штифтов. После погружения в олово слой олова здесь накапливался в узелковые выступы, которые не только не расплавились при оплавании, но и препятствовали растеканию окружающего припоя. Подобные проблемы необходимо контролировать на этапе входного контроля. JiaJinYuan рекомендует использовать 50-кратный стереомикроскоп с функцией измерения для отбора проб AQL, а не полагаться на процесс погружения в олово для маскировки дефектов.
