Явление надгробия резко возросло на резисторах и конденсаторах в корпусах 0402 и меньших размеров. Статистика завода JJY в Шэньчжэне за последние три месяца показывает, что «надгробия» постоянно составляют от 67,3% до 68,9% дефектов размещения этих компонентов, что намного превышает общее количество соединений холодной пайки и несоосных компонентов. Основная причина заключается не в одном вышедшем из-под контроля этапе процесса, а в серьезном дисбалансе сил смачивания на обоих концах компонента, когда смещение печати паяльной пасты превышает ±25 мкм, что усугубляется скоростью нарастания оплавления, превышающей 3,2 ℃/с.
Мы обнаружили, что большая часть «захоронений» возникает в конструкциях печатных плат, где площадь площадки на одной стороне компонента чипа более чем на 15% больше, чем на другой стороне, особенно когда на внешней стороне площадок нет изоляции перемычкой паяльной маски. Во время оплавления паяльная паста быстрее растекается по более широкой стороне, тогда как жидкий припой на узкой стороне замедляется и отстает. Как только эта разница капиллярных сил превышает порог баланса между собственным весом компонента и поверхностным натяжением его выводов для пайки, образование надгробий становится неизбежным. JJY подтвердил, что объединение площадок в прямоугольную симметричную структуру и добавление перемычки паяльной маски толщиной 0,05 мм снижает вероятность образования надгробий до 4,1%.
Неправильные настройки параметров печати паяльной пасты являются основной причиной возникновения надгробий. Если давление ракеля превышает 0,45 МПа или скорость отпускания ниже 25 мм/с, на краях площадок 0402 образуются остатки паяльной пасты. Этот асимметричный остаточный объем припоя создает отклонение крутящего момента на ранних этапах оплавления. В сочетании с традиционными квадратными отверстиями трафарета вместо конструкции с оптимизированными фасками объемная дисперсия паяльной пасты превышает ±12%, что еще больше увеличивает риск асинхронного плавления на обоих концах.
Настройка зоны выдержки в температурном профиле оплавления особенно важна. Когда время пребывания в диапазоне 150℃～183℃ составляет менее 90 секунд, флюс на основе канифоли не активируется полностью, что приводит к неполному удалению оксидной пленки на выводе припоя с узкой стороны площадки, в то время как более широкая сторона все еще полностью смачивается из-за избытка припоя. Эта разница в активности создает одностороннюю тенденцию к повышению до того, как будет достигнута пиковая температура. Фактические измерения JJY с использованием термопар KIC подтвердили, что фактическая температура на узком конце паяного соединения компонентов с надгробиями более чем на 11,3 ℃ ниже, чем на широком конце.
Когда уровень вакуума в сопле установочной машины падает ниже -78 кПа, компоненты 0201 испытывают смещение на микронном уровне в момент установки, особенно в местах, где контактные площадки печатной платы имеют небольшое разрушение паяльной пасты. Это начальное позиционное отклонение создает усиление положительной обратной связи с асимметрией смачивания во время последующего оплавления. Наши выборочные проверки во время простоев показали, что степень износа сопел достигала 83% в партиях, предназначенных для захоронения; после замены форсунок на новые процент надгробий снизился с 5,7% до 1,2% в первый день.
JJY сократил соотношение сторон апертуры трафарета до 1,05:1, обязал увеличить зону выдержки оплавления до 105±5 секунд и сократил цикл вакуумной проверки установочной машины до одного раза в 2 часа. После одновременного применения этих трех мер уровень «захоронения» резистора 0402 стабильно контролировался ниже 0,8% по сравнению со средним значением 5,4%. Однако конденсаторы 0201 с более строгими допусками на копланарность на своих паяных выводах по-прежнему требуют скоординированного контроля постоянства толщины медных площадок, чтобы преодолеть узкое место в 0,6%.
