Дефекты трафаретной печати паяльной пасты не являются изолированным явлением; они часто возникают группами после перехода на новую партию паяльной пасты. Хотя измеренная вязкость этой партии находится в пределах диапазона спецификации, ее индекс тиксотропности на 0,15 ниже требуемого, что приводит к недостаточной когезионной прочности во время отделения и препятствует полному отделению паяльной пасты от стенок отверстий трафарета. Между тем, если температура и влажность в цеху колеблются в пределах 23°C и относительной влажности 58%, эта небольшая реологическая разница будет еще больше усиливаться, что приведет к регулярным пустотам в местах расположения площадок компонентов 0402.
Если давление ракеля вниз во время печати паяльной пасты неожиданно отклонится от заданного значения 0,8 мм до 1,1 мм, это не только усугубит деформацию трафарета, но и заставит паяльную пасту подвергаться чрезмерному сдвигу внутри отверстий, вызывая локальные трещины в некоторых паяльных пастах с высоким содержанием твердых частиц. Дефекты печати часто сопровождаются затягиванием краев, особенно при отверстиях с мелким шагом в областях BGA. In В таких случаях простое увеличение скорости спуска ухудшит эффект разделения; необходимо одновременно калибровать параллельность ракеля и показания измерителя натяжения трафарета.
Однажды мы наблюдали периодические дефекты печати паяльной пасты на одном и том же принтере DEK после 9 часов утра в течение трех последовательных смен. В конечном итоге первопричиной стала несвоевременная опорожнение бака воздухоприемника пневмосистемы. Чрезмерная влага в сжатом воздухе привела к задержке реакции цилиндра ракеля, в результате чего фактическое давление печати оказалось на 12 % ниже заданного значения. Это затухание находится точно в пределах критического диапазона предела текучести паяльной пасты. Поэтому контроль точки росы осушителя воздушного компрессора должен быть включен в контрольный список ежедневных проверок, а перед каждой заменой паяльной пасты необходимо выполнять три сравнения сухой печати с использованием одного и того же ракеля на стандартной испытательной плате.
При шероховатости боковин отверстий трафарета, превышающей Ra > 0,4 мкм, даже при использовании одной и той же паяльной пасты вероятность появления дефектов печати существенно возрастает. Это происходит потому, что микроскопические заусенцы закрепляют частицы паяльной пасты, препятствуя их упругому отскоку в момент освобождения. Поскольку вторичная лазерная полировка непомерно дорога, более практичным подходом на месте является аккуратное протирание апертур вдоль длинной оси губкой после очистки с последующей сушкой в центрифуге со скоростью 3000 об/мин. Это позволяет избежать повреждения стенок проема и одновременно удалить остаточную пассивационную пленку.
Если температура хранения паяльной пасты повышается непосредственно с 4°C до 25°C во время оттаивания без достаточного перемешивания, градиент оседания внутреннего металлического порошка может достигать 15%. Верхний слой пасты выглядит заметно разбавленным, а нижний образует комки. In В таких случаях печать неизбежно будет иметь как локальные дефекты, так и перемычки припоя. Поэтому предусмотрено, что время оттаивания всех паяльных паст должно составлять не менее 4 часов, а встроенная функция перемешивания оборудования должна использоваться для достижения 60 секунд равномерного вращения. Ручное перемешивание или сокращение цикла строго запрещено.
Когда количество дефектов печати увеличивается после массового перехода производственной линии на бессвинцовую паяльную пасту, это нельзя объяснить просто «плохой работой». Вместо этого приоритет должен быть отдан проверке того, превышает ли температура размягчения производных канифоли в ее флюсовой системе 118°C. Эта температура близка к верхнему пределу кипения большинства средств для очистки трафаретов. Повторная очистка может оставить следы пленки из высокоплавкой смолы на стенках отверстия, что постоянно ослабляет смачивающую и растекающуюся способность паяльной пасты. In В таких случаях переход на комбинацию предварительной промывки изопропанолом + ультразвуковое ополаскивание может снизить процент дефектов до уровня ниже 0,03% в течение двух часов.
