La selección actual del espesor de la plantilla SMT se ha desviado claramente del modo estándar unificado. La proporción de uso de plantillas de 0,12 mm en las líneas de producción de aleaciones SnAgCu sin plomo ha aumentado del 29% el año pasado Al 38%. Detrás de esto está el aumento de la presión de humectación de la almohadilla provocado por el aumento continuo de la temperatura máxima de reflujo de 217 ℃ a 235 ℃, así como los mayores requisitos para la velocidad de transferencia de impresión después de que la proporción de polvo esférico ultrafino de 5 μm en pasta de soldadura supere el 65 %. Descubrimos que cuando el contenido de plata en la aleación de soldadura en pasta supera el 3,5 %, se produjeron 17 lotes consecutivos de defectos de puenteo en plantillas de 0,15 mm para dispositivos de paso QFN de 0,4 mm, mientras que después de cambiar a plantillas de 0,12 mm, este problema convergió directamente a menos del 0,3 %.

Las pastas de soldadura de baja temperatura como SnBi58 y SnIn52 están penetrando rápidamente en las líneas de producción de módulos electrónicos automotrices, pero su tasa de caída de impresión real en plantillas de 0,15 mm es un 12% mayor que la de las aleaciones eutécticas tradicionales de SnPb. La causa principal es que los elementos Bi/In hacen que la tensión superficial del estado fundido disminuya en un 23%, mientras que la relación del área de apertura de la plantilla no se ha ajustado sincrónicamente, lo que resulta en que el cuerpo de soldadura en pasta no pueda mantener la estabilidad estructural en el momento del desmolde. Nuestra medición real en la línea de producción de ECU de un fabricante de automóviles alemán muestra que después de reducir el espesor de la plantilla de 0,15 mm a 0,10 mm, el volumen de la pasta de soldadura disminuyó en un 28 % con el mismo tamaño de apertura, lo que en cambio redujo el coeficiente de variación de la altura de la junta de soldadura después del reflujo del 14,7 % Al 8,2 %.

La cantidad adicional de elemento Cu en la aleación de soldadura en pasta se está convirtiendo en una nueva variable en la toma de decisiones sobre el espesor de la plantilla. Cuando el contenido de Cu aumenta del 0,7% Al 1,0%, aunque se puede suprimir el crecimiento excesivo de IMC, aumenta significativamente la viscosidad de la soldadura en pasta. Con una plantilla de 0,12 mm, la velocidad de impresión debe reducirse de 40 mm/s a 28 mm/s para garantizar la velocidad de llenado; de lo contrario, quedarán tiras continuas de pasta de soldadura en el borde posterior de la espátula. Este fenómeno es particularmente prominente en los conjuntos de resistencias del paquete 0402. Hemos verificado este umbral en tres fundiciones y este cambio de viscosidad tiene una fuerte relación de acoplamiento con el punto de reblandecimiento de la matriz de colofonia fundente.

La industria está eliminando rápidamente la lógica de selección de plantillas de"talla única" Las plantillas de 0,10 mm se han convertido en estándar en las líneas de producción de módulos IGBT con almohadillas recubiertas de Ni, porque el ángulo de humectación de la capa Ni con respecto a la aleación SnAgCu es 11° mayor que el de las almohadillas de cobre desnudas. Es necesario reducir el espesor de la plantilla para compensar el suministro de soldadura; de lo contrario, la tasa de vacíos que excede el estándar quedará expuesta en la primera inspección por rayos X. Si la misma línea de producción cambia a la aleación SnSb, debido a la humectabilidad mejorada del elemento Sb a la capa Ni, el espesor de la plantilla se puede ajustar nuevamente a 0,12 mm para equilibrar el ciclo de producción y el rendimiento.

La parte de adquisiciones ha comenzado a incluir la tabla de composición de aleaciones en pasta de soldadura como condición previa para los pedidos de esténciles. El último sistema de pedido de plantillas de un fabricante de equipos japonés exige la entrada del fabricante de la pasta de soldadura, el modelo y el número de certificación ASTM E2922-21; de lo contrario, no se podrán generar instrucciones de procesamiento. Esto obliga a los ingenieros de procesos a completar la verificación de coincidencia entre la aleación de soldadura en pasta y el espesor de la plantilla antes de congelar la lista de materiales. Recomendamos utilizar el mismo lote de soldadura en pasta en la etapa NPI para realizar la verificación DOE de tres gradientes de espesor (0,10 mm, 0,12 mm, 0,15 mm), centrándose en monitorear la desviación estándar de la desviación del volumen y la relación de nitidez del borde en los datos SPI. Estos dos parámetros pueden reflejar mejor el rendimiento real del reflujo que simplemente observar el valor promedio.