A maioria dos minúsculos grânulos de solda que aparecem após a impressão da pasta de solda não vem do pó de solda livre inerentemente contido na pasta de solda, mas são o resultado combinado de choque de Fluxo, ruptura do aglomerado de pó metálico, respingos de solda e liberação de gás da ruptura local do filme de óxido durante o processo de refluxo da pasta de solda. Quando a proporção de pó ultrafino abaixo de 25 μm na pasta de solda excede 8%, a energia superficial excessivamente alta no estágio inicial de refluxo pode facilmente induzir fusão não uniforme, formando assim uma grande quantidade de resíduo de pasta de solda com grânulos de solda menores que 0,2 mm de diâmetro.

Descobrimos que para a mesma pasta de solda, o número de cordões de solda pode diferir em mais de 3 vezes sob diferentes tamanhos de abertura do estêncil. A causa principal é que quando a pasta de solda é forçada a sofrer um afinamento por cisalhamento sob a pressão do rodo, se o sistema de fluxo responder muito rapidamente à taxa de cisalhamento, o colapso da borda ocorrerá no momento da desmoldagem, arrastando ar para as lacunas da almofada. Essas microbolhas presas se expandem e rompem acentuadamente depois que a temperatura de refluxo da pasta de solda aumenta para 150°C, pulverizando diretamente partículas de pó de solda umedecidas de maneira incompleta na máscara de solda para formar esferas de solda isoladas.

Para resolver esse fenômeno, focamos a otimização da pasta de solda na correspondência entre o ponto de amolecimento da resina de fluxo e a faixa de ebulição do solvente. Quando o ponto de amolecimento do derivado de colofônia é controlado entre 68 e 72°C e o ponto de ebulição inicial do solvente misto etanol/propilenoglicol fica dentro da faixa de 112 a 116°C, a pasta de solda pode manter adesão suficiente antes da colocação para evitar o colapso da borda e obter uma exaustão suave durante o estágio de pré-aquecimento de refluxo para evitar picos repentinos de gás. Este design sinérgico reduziu a taxa de ocorrência de cordões de solda de uma média de 4,7 cordões por centímetro quadrado para menos de 0,9 cordões.

Além disso, o teor de prata na pasta de solda não é quanto maior, melhor. Quando o conteúdo de Ag é aumentado de 0,3% em peso para 0,7% em peso, embora a capacidade anticolapso seja aprimorada, a tendência intensificada de segregação da fase de prata promove o enriquecimento da pasta de solda do cordão de solda nas bordas da almofada, o que é especialmente óbvio em torno de 0402 e dispositivos de embalagem menores. Portanto, mantendo a proporção básica Sn96.5Ag3.0Cu0.5 inalterada, introduzimos parte da prata no transportador de fluxo na forma de partículas revestidas de alumina em escala nanométrica, o que melhora a viscosidade em alta temperatura e não perturba o equilíbrio de umedecimento.

A verificação no local mostra que após mudar para a pasta de solda otimizada, não há necessidade de ajustar as configurações existentes da zona de temperatura do forno de refluxo; apenas o ajuste fino da velocidade da corrente em ±0,15 m/min é necessário para se adaptar às mudanças na janela de fusão da nova pasta de solda. Todas as linhas de produção alcançaram CPK > 1,33 no primeiro dia de troca, e não houve aumento nos falsos alarmes AOI relacionados aos cordões de solda por 72 horas consecutivas, indicando que o comportamento de refluxo da pasta de solda formou um acoplamento estável com a Inércia térmica do equipamento.