Durante la fase de preparación, es necesario confirmar simultáneamente que el contenido de metal del lote de soldadura en pasta sea de 89,5 ± 0,3 %, el nivel de actividad del fundente a base de colofonia sea de grado RMA, la temperatura de almacenamiento en frío se mantenga entre 0 y 10 ℃ y el tiempo de reflujo no sea inferior a 4 horas. Al mismo tiempo, la tensión de la plantilla debe calibrarse a 45 ± 2 N/cm, la dureza de la espátula debe ajustarse a 85 ± 2 Shore A y la humedad del ambiente de trabajo de la máquina de impresión debe controlarse dentro del rango de 45 ± 5 % RH. De lo contrario, la soldadura en pasta de partículas finas es muy propensa a formar puentes de soldadura o a tener una soldadura insuficiente durante la liberación.
In en términos de parámetros centrales, el valor del tamaño de partícula de polvo D50 de la pasta de soldadura de partículas finas está estrictamente limitado Al rango de 4,8 ± 0,3 μm, y el rango de distribución del tamaño de partícula D90/D10≤2,1, que determina directamente si se puede lograr un relleno completo en las aberturas de la plantilla con un tamaño ≤120 μm. La soldadura en pasta de partículas medias convencional generalmente tiene una tasa de llenado de menos del 75% bajo dichas aberturas, mientras que la soldadura en pasta de partículas finas puede alcanzar de manera estable más del 92%. Combinado con una viscosidad de 320±30Pa·s y un índice tixotrópico de 2,3±0,2, garantiza que no se produzca colapso Ni formación de puntas durante el proceso de impresión.
In los pasos de operación, el ángulo de la rasqueta debe fijarse en 55 ± 2°, la velocidad de impresión establecida en 25 ± 3 mm/s, la velocidad de liberación controlada en 1,2 ± 0,1 mm/s y la distancia de liberación mantenida en 0,15 ± 0,02 mm. Si la distancia de liberación excede los 0,18 mm, la pasta de soldadura de partículas finas, debido a su débil fuerza cohesiva, es fácilmente arrastrada por la plantilla para formar bolas de soldadura, mientras que una velocidad excesivamente rápida provocará defectos en los bordes. Una vez verificamos en la línea de producción de un cliente con resistencias 01005 y descubrimos que cuando la velocidad de liberación aumentaba de 1,1 mm/s a 1,4 mm/s, la tasa de puenteo de la junta de soldadura se disparaba del 0,12 % Al 0,87 %.
Para la resolución de problemas, se debe dar prioridad a verificar si hay una película residual de pasta de soldadura seca en la parte inferior de la plantilla, porque las partículas de tamaño micrométrico en la pasta de soldadura de partículas finas son más propensas a la oxidación local en ambientes secos, lo que lleva a una mayor resistencia a la liberación. En este momento, después de limpiar con IPA, se debe volver a medir la tensión y confirmar que no haya rayones visibles. Si aún existe omisión de impresión, el tiempo de agitación de la pasta de soldadura debe verificarse inmediatamente para ver si excede los 3 minutos. Una agitación excesiva romperá la película de fundente y reducirá la humectabilidad. Una vez medimos que después de agitar horas extras, el ángulo de humectación de la almohadilla se deterioró de 28° a 43°.
Para obtener consejos prácticos, se recomienda tomar muestras e inspeccionar el perfil de soldadura en pasta con un microscopio de 100x cada 5 PCB impresas, centrándose en observar la diferencia de plenitud de las cuatro esquinas. Si la tasa de defectos unilaterales es >3%, la máquina debe apagarse inmediatamente para corregir el paralelismo de la espátula y el tiempo de servicio de la soldadura en pasta debe reducirse de las 8 horas convencionales a 6 horas. Debido a que la soldadura en pasta de partículas finas tiene una gran superficie específica y el disolvente se volatiliza más rápido, la tasa de aumento de la viscosidad después de un almacenamiento prolongado es 1,7 veces mayor que la de la soldadura en pasta de partículas medias. Las mediciones reales muestran que después de 6,5 horas de almacenamiento, su viscosidad ha aumentado a 380 Pa·s, superando con creces el límite superior de la ventana del proceso.
Antes del reflujo, es necesario confirmar que la desviación de volumen de la soldadura en pasta en la almohadilla sea ≤±8%, lo que se logra estableciendo 0,05 mm3 como tolerancia de referencia a través del equipo SPI. Debido a la alta uniformidad de las partículas de la soldadura en pasta de partículas finas, la desviación estándar del volumen de 100 impresiones consecutivas bajo la misma plantilla es de sólo 0,012 mm3, que es significativamente mejor que 0,028 mm3 para la soldadura en pasta de partículas medias. Esto significa que en las almohadillas de 0,3 × 0,15 mm de los paquetes 0201, su rango de fluctuación del volumen de soldadura se puede controlar dentro de ±0,004 mm3, lo que reduce en gran medida el riesgo de desecho y soldadura en frío.
Las aberturas de la plantilla deben adoptar un proceso de electroformado en lugar de corte por láser, porque la altura de las rebabas del borde de este último a menudo alcanza los 1,2 μm, lo que rayará la estructura de la superficie esférica de la pasta de soldadura de partículas finas y provocará una distribución desigual del flujo. Descubrimos en pruebas comparativas que cuando utilizamos soldadura en pasta en polvo N° 3, la tasa promedio de vacíos en las uniones de soldadura de las plantillas electroformadas fue del 2,1 %, mientras que la de las plantillas cortadas con láser aumentó Al 5,8 %, especialmente en el área de la almohadilla inferior de los chips QFN.
Después de cada cambio de material, la primera pieza debe someterse a un escaneo transversal de rayos X, centrándose en medir si el espesor de la capa IMC de la junta de soldadura se encuentra dentro del rango de 1,8 ~ 2,5 μm. La soldadura en pasta de partículas finas se funde más completamente, lo que resulta en un crecimiento de IMC más uniforme. Sin embargo, si la temperatura máxima de reflujo se desvía de 235 ± 2 ℃, este espesor se saldrá de control. Por ejemplo, cuando el pico alcanza los 238 ℃, el espesor promedio del IMC aumenta a 3,1 μm, lo que debilita la resistencia a la fatiga de la unión soldada.
Está estrictamente prohibido mezclar soldadura en pasta de partículas finas con cualquier otro tipo de soldadura en pasta. Incluso entre diferentes lotes de la misma serie del mismo fabricante, el sistema de suministro debe limpiarse a fondo. Una cantidad residual >0,3 mg provocará bordes de impresión borrosos, porque hay una fluctuación de ±5 % en la distribución del peso molecular de la resina de colofonia entre diferentes lotes, lo que afecta directamente la coincidencia de tensión interfacial.
