Серебросодержащая паяльная паста была разработана не для демонстрации технического совершенства, а как решение, вызванное термической нагрузкой на производственных линиях. При оплавлении автомобильных модулей OBC мы обнаружили, что в обычных соединениях паяльной пасты образовывались микротрещины в момент подачи питания после конденсации при температуре -40°C. После перехода на серебросодержащий припой изделие непрерывно выдерживало 2000 испытаний на термоудар. Основная причина заключается в том, что серебро растворяется в матрице Sn, подавляя аномальный рост слоя IMC, одновременно увеличивая предел текучести соединения на 18% и приближая коэффициент теплового расширения к коэффициенту теплового расширения медной подложки. Мы протестировали паяльную пасту с содержанием серебра 0,3% при пайке кронштейнов мощных светодиодов; после размещения пиковая температура оплавления была снижена с 245°C до 235°C, что не только позволило избежать карбонизации слоя люминофора, но и снизило термическое сопротивление на 0,8 К/Вт. Это связано с тем, что серебро снижает точку эвтектики и измельчает зерна интерметаллических соединений. Для согласующих конденсаторов типоразмера 01005 в модулях PA миллиметрового диапазона 5G обычная паяльная паста часто вызывала оседание и образование мостов после печати. После перехода на серебросодержащий припой повышенная вязкость в расплавленном состоянии и более высокое поверхностное натяжение позволили сохранить конструкцию отверстия трафарета неизменной по сравнению со старой версией, исключив три раунда опытной проверки производства. Для микросхем драйвера IGBT на главных платах управления фотоэлектрическими инверторами температура рабочего перехода часто достигает 135°C. У обычных паяных соединений прочность на сдвиг снизилась на 32% после года эксплуатации, а у соединений с паяльной пастой, содержащих серебро, снизилась всего на 9%, поскольку атомы серебра связывают процесс фазового превращения Cu6Sn5 в Cu3Sn. Клиент однажды настаиваетБыло предложено использовать паяльную пасту, не содержащую серебра, для снижения затрат, но в партии плат отбора проб BMS произошел дрейф регистрации напряжения на 3% после 72 часов пребывания в камере высокотемпературного старения. Разборка выявила неравномерную толщину слоя IMC на паяных соединениях чипа AFE. После доработки серебросодержащим припоем скорость дрейфа удалось подавить с точностью до 0,2% при тех же условиях эксплуатации. Содержание серебра не всегда лучше на более высоких уровнях. Мы протестировали паяльную пасту с содержанием серебра 5 % и обнаружили, что, хотя срок службы термической усталости увеличился еще на 7 %, затраты увеличились вдвое, а срок службы трафарета сократился на 35 %. В конечном итоге мы остановились на диапазоне от 0,5% до 3%. При использовании паяльной пасты с содержанием серебра 2,5 % и оплавлением с защитой от азота на печатных платах автомобильных радаров уровень пустот в паяных соединениях стабильно контролировался ниже 1,2 %, что намного ниже верхнего предела в 5 %, требуемого AEC-Q200. Серебросодержащий припой более чувствителен к точности апертуры трафарета; отклонение в 0,1 мм может привести к отклонению объема припоя, превышающему ±15%, поэтому его необходимо сочетать с мониторингом SPI в реальном времени. Оборудование SPI с поддержкой искусственного интеллекта, которое мы установили для клиента, улучшило производительность печати серебросодержащей паяльной пастой с 92,6% до 99,3%. Процесс очистки также необходимо регулировать синхронно. Ионы серебра в остатках серебросодержащей паяльной пасты легко образуют комплексы и осаждаются канифольной кислотой, поэтому pH чистящего средства необходимо поддерживать в пределах 7,8–8,2; в противном случае после оплавления поверхность платы станет белой и темной.