Покупка припойной проволоки и нити для припоя – это далеко не простой вопрос сравнения номинального содержания олова, указанного в спецификации. В течение трех лет подряд на нашей производственной линии наблюдались заедания и остановки автоматических устройств подачи припоя из-за допусков на диаметр стержня, превышающих ±0,02 мм. Основная причина заключалась в том, что поставщики проводили выборочные проверки с помощью штангенциркуля, в то время как мы проводили 100% проверку с помощью лазерных измерителей диаметра. Фактический входящий припой диаметром 1,0 мм колебался в диапазоне 0,96–1,05 мм. Это несоответствие вызывало частые сигналы тревоги по крутящему моменту на двигателе подачи припоя той же машины Panasonic CM602. На этапе IQC необходимо использовать измерительный прибор с разрешением 0,001 мм для выполнения 10-точечного окружного сканирования первой катушки каждой партии; в противном случае невозможно будет отследить, связана ли проблема с оборудованием или материалом.
Состав сплава необходимо измерять, а не брать из паспорта безопасности материалов. В прошлом году в партии припоя Sn99.3Cu0.7 сторонними EDS-тестами было обнаружено содержание меди всего 0,52%, что вызвало большое количество микротрещин на обратной стороне печатной платы после бессвинцовой волновой пайки. Основной причиной было недостаточное содержание меди, ослабляющее термоусталостную стойкость паяных соединений. Хотя профиль оплавления этой партии при обычных настройках выглядел нормальным, температура ликвидуса фактически выросла с 217°С до 219,4°С. Это отклонение в 0,4°C попадает точно в критическую зону пика оплавления, усугубляя окисление контактных площадок платы OSP. Поэтому при покупке припоя необходимо запросить оригинал протокола испытаний ICP-OES для каждой партии и сверить интервал между датой испытаний и временем поступления.
Об уровне активности флюса нельзя судить только по классификации J-STD-004; одновременно должна быть проверена и коррозионная активность остатков. Однажды мы протестировали припой одной и той же марки типа RMA в двух печах оплавления разных эпох. Сопротивление изоляции на плате после пайки составляло >10^12Ом в новой печи, но только 10^Ом в старой печи. Основная причина заключалась в том, что чистота азота в старой камере печи снизилась, что привело к неполному разложению флюса и обогащению остаточными хлорид-ионами. Поэтому поступающие материалы должны сопровождаться отчетом ионной хроматографии, проведенной по методу IPC-TM-650 2.6.3.3, а Cl? содержание должно быть ≤0,5 мкг/см²; в противном случае AOI будет постоянно выдавать ложные сигналы пайки.
Качество поверхности напрямую влияет на стабильность подачи припоя. Когда на поверхности припойной проволоки присутствуют невидимые продольные царапины, прижимное колесо подачи припоя устройства Panasonic NPM испытывает микропроскальзывание под давлением 0,3 МПа, вызывая колебания объема припоя до ±15%. В настоящее время мы используем стереомикроскоп с 30-кратным увеличением и стандартную скретч-карту сравнения для оценки на месте. Любая катушка с царапинами степени ≥3 отбраковывается, поскольку такие дефекты будут усиливаться в виде разбрызгивания шариков припоя во время высокоскоростной подачи, что особенно влияет на формирование паяного соединения компонентов 0201.
Наконец, необходимо выполнить фактическую проверку пайки. Возьмите поступающий материал и сравните угол смачивания и высоту подъема со стандартным образцом при тех же настройках температурной зоны. Если новая партия имеет угол смачивания >45° на плитах FR4 или высоту подъема <0,8 мм, ее необходимо вернуть, даже если все физические и химические показатели соответствуют требованиям. Это указывает на то, что согласование межфазной энергии между носителем потока и подложкой нарушено. Такие проблемы приведут к тому, что уровень пустот в BGA внезапно превысит 35% во время массового производства.
