В ходе ежедневной проверки первого изделия путем резки паяльной проволоки на производственной линии мы обнаружили, что припойная проволока с содержанием флюса ниже 1,5% часто имеет тусклые паяные соединения и недостаточную высоту подъема припоя во время операций пайки волной и особенно чувствительна к печатным платам с отделкой поверхности OSP. При содержании более 2,5% отчетливо наблюдается резкое увеличение концентрации дыма у отверстия печи и рост расхода азота более чем на 12%, при этом после процесса очистки остаются локализованные липкие остатки канифоли.
После того как клиент массово перешел на паяльную проволоку с содержанием флюса 2,0%, процент дефектов при доработке за три дня подряд снизился с 3,2‰ до 0,9‰. Основная причина заключается в том, что это соотношение точно соответствует температурному диапазону активации обычно используемого флюса на основе канифоли, не требующему очистки, и ритму затухания поверхностного натяжения расплавленного припоя, что не только обеспечивает достаточное смачивание припоем медных площадок, но также предотвращает чрезмерную герметизацию паяных соединений продуктами разложения флюса, что может увеличить скорость образования пустот.
Сценарии ручной пайки требуют еще большей осторожности. Однажды мы протестировали три уровня содержания флюса, используя один и тот же паяльник с постоянной температурой: образцу с концентрацией 1,8% потребовалось в среднем 2,4 секунды для полной пайки компонентов 0603 при 320°C; вместо этого образец с концентрацией 2,2% вызвал начальную задержку смачивания из-за резкого преждевременного испарения флюса, при этом измеренное время смачивания увеличилось до 3,1 секунды; в образце 1,2% часто наблюдались усики и шарики припоя. Это показывает, что более высокое содержание флюса не всегда означает лучшее, и оно должно быть динамически согласовано с температурой паяльника, временем выдержки и уровнем окисления контактной площадки.
In входной контроль, мы не можем полагаться исключительно на номинальные значения производителя. Мы использовали термогравиметрический анализ для измерения партии припойной проволоки с номинальным содержанием 2,0% и обнаружили, что фактическое содержание флюса колеблется от 1,78% до 2,15%. Отклонение, превышающее ±0,15%, требует повторного контроля, поскольку отклонение в 0,1% при высокоскоростной пайке волновой пайкой в сквозное отверстие может привести к появлению дополнительных 47 дефектных точек провара паяного соединения в день. Эти данные получены из синхронизированных записей отслеживания трех машин в третьем квартале прошлого года.
Тип потока также глубоко влияет на оценку эффективного контента. При том же содержании 2,0% канифольные системы проявляют более сильную активность вблизи эвтектической точки 183°С, тогда как системы органических кислот обладают высокой начальной активностью, но плохой термической стабильностью, теряя около 30% своих эффективных компонентов в зоне предварительного нагрева. Следовательно, во время закупок и выбора требуемое номинальное содержание должно быть рассчитано обратно на основе температурного профиля оплавления или волнового процесса собственной производственной линии, а не просто следовать таблице рекомендаций поставщика.
При замене припоя на месте мы никогда не применяем единый подход для всего завода. Вместо этого мы сначала проводим двухчасовую мелкосерийную проверку на одной машине, уделяя особое внимание отслеживанию изменений в частоте промахов обнаружения AOI, коэффициенте разомкнутой цепи ICT после печи и однородности толщины слоя IMC в поперечных сечениях паяных соединений. Переключение разрешено только тогда, когда все три набора данных попадают в исторический диапазон CPK≥1,33; в противном случае, каким бы впечатляющим ни был отчет SGS, предоставленный производителем, он не будет одобрен.
