Профиль оплавления паяльной пасты должен динамически регулироваться в зависимости от состава сплава, диапазона температур плавления и активности флюса. Например, для SAC305 требуется пиковая температура 235 ℃ ± 5 ℃ и время выше ликвидуса 60–90 секунд, а для Sn63/Pb37 требуется пиковая температура 220 ℃ ± 3 ℃ и время выше ликвидуса 45–60 секунд. Распределение частиц металлического порошка по размерам и уровень окисления различных паяльных паст также существенно влияют на скорость разгона и настройки зоны выдержки.

При выборе между паяльной пастой в шприцах и бутылочках для ремонта мобильных телефонов ключевыми факторами являются точность работы, частота повторного нанесения и возможность контроля шариков припоя. Упаковка шприца обеспечивает стабильный выход пасты при высокоточном ремонте электроники, например, при монтаже шариков BGA и пайке проволочной проволокой, а также снижает вероятность загрязнения печатных плат. Паяльная паста в бутылочках, хотя и дешевле, но склонна к окислению и вносит больше примесей во время погружения, что, в свою очередь, увеличивает количество холодных паяных соединений и доработок при длительном использовании.

Наличие сотовых пор на поверхности оловянных брусков не обязательно является дефектом качества, и всестороннюю оценку следует принимать в сочетании с внешним видом припоя, процессом плавки и сценариями применения. Например, для оловянных брусков, выплавленных и отлитых в среде с низким содержанием кислорода, если на поверхностном слое имеются лишь крошечные поры в виде сот, которые не влияют на смачиваемость и непрерывность вытяжки, они находятся в пределах допустимого диапазона. Однако сотовые поры, сопровождающиеся окислительным шлаком, обрывом проволоки или плохим лужением, ясно указывают на то, что внутренняя чистота жести или процесс дегазации вышли из-под контроля.

После окисления припойной проволоки происходит плохое смачивание припоя и частые поломки припоя во время волочения проволоки. На производственных линиях обычно используется мелкая наждачная бумага для легкого шлифования с последующей протиркой безводным этанолом для быстрого восстановления активной поверхности. Хранение припоя во влагозащищенном шкафу с постоянной температурой может существенно замедлить процесс окисления.

Плотность намотки припойной проволоки напрямую влияет на плавность подачи припойной проволоки в автоматических устройствах подачи припоя. Чрезмерная затяжка легко становится причиной поломки волочения и срабатывания сигнализации заклинивания, а чрезмерная ослабленность приводит к перескакиванию проводов, отклонению и даже обрыву пайки. Испытания производственной линии показывают, что отклонение натяжения намотки более 15% существенно увеличивает степень засорения форсунок.

Безгалогеновая паяльная паста — это экологически чистая паяльная паста, соответствующая стандартам RoHS и IEC 61249-2-21. Его основная особенность заключается в том, что флюс вообще не содержит галогенных элементов (таких как хлор и бром), тогда как обычная паяльная паста часто содержит галогенные активаторы для улучшения смачиваемости. Между ними существуют существенные различия с точки зрения надежности пайки, ионного загрязнения, риска коррозии печатной платы и эффективности испытаний ICT.

Необходимость очистки флюсовой пасты после пайки SMT зависит от химической активности и содержания ионов в остатках флюса, а также требований последующих процессов сборки. Флюсовая паста, не требующая очистки, не содержит полностью остатков; скорее, его остатки флюса после оплавления становятся инертными и малоагрессивными. Однако продукты BGA высокой плотности или продукты аэрокосмического класса по-прежнему требуют очистки, чтобы снизить риск долгосрочной электрохимической миграции.

Остатки флюсовой пасты несут в себе риск впитывания влаги после длительного хранения, что может значительно снизить надежность изоляции печатных плат, особенно в средах с высокой влажностью. In на реальных производственных линиях неоднократно возникали утечки между соседними площадками, вызванные поглощением влаги неочищенной флюсовой пастой на основе канифоли, и эта проблема особенно заметна в закрытых помещениях, таких как под BGA и QFN с мелким шагом.

Чрезмерное испарение паяльной пасты во время высокотемпературной пайки может привести к типичным дефектам, таким как шарики припоя, холодные паяные соединения и перемычки. Это особенно вероятно приведет к разбрызгиванию и плохому смачиванию в атмосфере азота или во время пайки оплавлением с высокой скоростью нагрева, что напрямую влияет на производительность первого прохода поверхностного монтажа и долгосрочную надежность.

Покупка паяльной пасты, припойной проволоки и припойных стержней должна быть тесно связана с фактической производительностью производственной линии при отборе поставщиков, уделяя особое внимание стабильности партии, согласованности между измеренными значениями содержания металла и J-STD-005, а также тому, подходит ли индекс тиксотропности паяльной пасты для высокоскоростных печатных машин. В то же время необходимо проверить прочность припоя на разрыв и коррозионную активность остатков флюсовой пасты, чтобы избежать образования мостиков припоя, холодных паяных соединений или плохой очистки, вызванной колебаниями материала.

Ненормальная вязкость паяльной пасты напрямую приводит к высокочастотным дефектам производственной линии, таким как дефекты печати, несовпадение размещения компонентов и пустоты при оплавании. Чрезмерно высокая вязкость паяльной пасты легко приводит к пропускам печати и засорению трафарета, тогда как чрезмерно низкая вязкость приводит к осадкам, перемычкам и образованию шариков припоя. Во время фактической отладки необходимо выполнять динамические настройки в сочетании с температурой и влажностью окружающей среды, параметрами ракеля и различиями в партиях паяльной пасты.

In Пайка припоем, перемычки, вызывающие короткие замыкания, в основном вызваны слишком малым расстоянием между контактными площадками, несоответствием диаметра припоя проволоки и температуры паяльника, недостаточной активностью флюса или неочищенными остаточными оксидными слоями. In На реальных производственных линиях 80% проблем с паяными мостами возникают из-за дисбаланса между технологией работы и адаптируемостью материала, а не из-за простых отклонений в параметрах процесса.

Содержание флюса в припойной проволоке напрямую влияет на смачиваемость припоя, контроль остатков и риск холодного паяного соединения. In на реальных производственных линиях, от 0,5% до 3,0% — это общий диапазон, среди которого от 1,8% до 2,2% обеспечивают наилучшую общую производительность при пайке волной и ручной пайке. Чрезмерно высокое содержание флюса приводит к сильному дымлению и пожелтению поверхности печатной платы, тогда как чрезмерно низкое содержание флюса приводит к недостаточному смачиванию и увеличению вероятности образования мостиков.

Паяльную пасту можно наносить непосредственно на площадки печатной платы, но это ограничивается особыми сценариями, такими как доработка, ручная пайка небольшими партиями или монтаж шариков BGA. Прямое нанесение строго запрещено на обычных производственных линиях для поверхностного монтажа, в противном случае это вызовет такие проблемы, как несовпадение печати паяльной пасты, увеличение количества пустот после оплавления и коррозия площадок остатками. Необходимо принять комплексное решение на основе конкретного технологического окна, уровня активности паяльной пасты и метода обработки поверхности площадок печатной платы.

Какую паяльную пасту использовать для ремонта BGA и как выбрать соответствующий уровень активности, напрямую влияет на вероятность успеха пайки с первого прохода и надежность паяного соединения. Проверка производственной линии с помощью JJY показывает, что паяльная паста RMA средней активности уравновешивает смачиваемость и контролируемый остаток в большинстве сценариев пайки BGA; высокоактивная паяльная паста RA подходит только для специальных микросхем с сильным окислением или плохим покрытием, тогда как паяльную пасту, не требующую очистки, необходимо сочетать с азотозащищенными условиями оплавления.

Открытие контейнера с паяльной пастой напрямую без достаточного разогрева приведет к ненормальному увеличению вязкости паяльной пасты, неравномерному осаждению флюса, плохому отпечатку и увеличению количества пустот в паяных соединениях. In в тяжелых случаях это приведет к дефектам партии, таким как перемычки, недостаточный припой и соединения холодной пайки. Прогрев паяльной пасты должен строго соответствовать требованию выдержки при комнатной температуре от 2 до 4 часов. Прежде чем вскрыть паяльную пасту, необходимо убедиться, что прогрев достаточный и на поверхности нет конденсата.

Сама паяльная паста не проводит ток; его металлические компоненты инкапсулированы канифолью или смолой и остаются в изолирующем состоянии, когда не расплавляются. Однако перед пайкой оплавлением чрезмерные остатки, несовпадение печати или неполная очистка все равно могут вызвать короткое замыкание в цепи из-за ионных остатков или перемычек валиков припоя. In На реальных производственных линиях более 85% проблем с короткими замыканиями возникают из-за сбоев в управлении процессом, а не из-за собственной проводимости паяльной пасты.

Разрыв канифольного сердечника припойной проволоки приводит к прерыванию подачи флюса, плохому смачиванию и частым холодным паяным соединениям во время пайки. In на реальных производственных линиях это часто проявляется в виде тусклых паяных соединений, острых шипов и повышенного разбрызгивания, причем проблемы становятся особенно очевидными во время непрерывной подачи проволоки или ручной подправки пайки. Первопричинами являются отклонения концентричности между припойной проволокой и ее канифольным сердечником, а также колебания процесса волочения проволоки.

Хотя флюсовая паста и паяльная паста содержат компоненты флюса, они принципиально различаются. Флюсовая паста не содержит металлического порошка и специально используется для локальной подкраски пайки или доработки BGA, тогда как паяльная паста изготавливается путем смешивания оловянного порошка с флюсовой пастой и подходит для полностью автоматической печати и размещения SMT. Эти два процесса имеют невзаимозаменяемые различия в вязкости, содержании металлов, характеристиках оплавления и совместимости оборудования.

Пожелтение и ухудшение состояния паяльной пасты — распространенная, но ошибочно трактуемая проблема на производственных линиях SMT, и ее суть в основном связана с окислением канифоли, улетучиванием растворителя или реакциями, катализируемыми ионами металлов. Неправильное хранение паяльной пасты ускорит этот процесс. Пожелтение не обязательно означает полный отказ, но вопрос о том, продолжать ли его использовать, требует комплексного решения путем объединения измеренных показателей, таких как изменения вязкости, остатки шариков припоя и ослабление силы смачивания.