A viscosidade da pasta de solda e o índice tixotrópico não são parâmetros isolados, mas indicadores centrais que determinam em conjunto o comportamento do Fluxo de cisalhamento da pasta de solda sob o rodo. A seção 4.3.1 do IPC-J-STD-005 exige explicitamente que a viscosidade aparente da pasta de solda a 25°C deve estar entre 200–800 Pa·s, e o índice tixotrópico (ou seja, η_0,3rpm/η_30rpm) não deve ser inferior a 0,75. Este valor é derivado da regressão estatística de casos de falha em mais de 200 fábricas OEM. Quando o valor está abaixo de 0,65, ocorre recuperação insuficiente da borda da pasta de solda após a impressão, com desenho óbvio do filete de solda e ponte entre as almofadas adjacentes visíveis ao microscópio; a taxa de incidência aumenta 3,2 vezes, especialmente nas áreas densas dos componentes 0201 e 01005. Quando o valor está acima de 0,95, o valor de rendimento da pasta de solda é muito alto, fazendo com que ela não libere a tensão a tempo no momento da desmoldagem, resultando no colapso superior da pasta de solda ou resíduo na parte inferior da abertura do estêncil. In neste caso, mesmo que a inspeção SPI seja aprovada, juntas de solda fria ou marcas de exclusão ainda ocorrerão após o refluxo.

A medição de campo deve seguir rigorosamente o método padrão do IPC-TM-650 2.5.1.2, usando um Brookfield LVDV-II+ com rotor de cone e placa CP-52 e banho-maria em temperatura constante para manter 25,0±0,2°C. Primeiro, corte a uma velocidade constante de 0,3 rpm por 60 segundos para obter a viscosidade de baixo cisalhamento η_0,3rpm, depois mude imediatamente para 30 rpm e corte por 60 segundos para obter a viscosidade de alto cisalhamento η_30rpm. O intervalo entre as duas medições não deve ultrapassar 15 segundos, caso contrário a recuperação estrutural da pasta de solda levará a um índice tixotrópico artificialmente elevado. Certa vez, um certo cliente A não conseguiu implementar essa restrição de tempo, julgou mal o lote como qualificado e causou juntas de solda abertas BGA em lote, com custos de retrabalho superiores a 170.000 yuans. Ao mesmo tempo, é estritamente proibido usar um viscosímetro rotacional em vez de um viscosímetro de cone e placa, porque o primeiro apresenta um erro de ±18% na região de baixo cisalhamento, excedendo em muito o limite permitido pelo IPC de ±5%.

In controle diário da linha de produção, a atenuação da viscosidade da pasta de solda e do índice tixotrópico não é linear. Para cada 1 hora de exposição ao ar após a abertura, o índice tixotrópico diminui em média 0,035, principalmente devido à volatilização do fluxo à base de colofônia e à migração do solvente. Portanto, o princípio da “calibração imediatamente após a abertura” deve ser implementado. Conclua o teste de linha de base e registre a temperatura e a umidade ambiente antes do primeiro uso e teste novamente a cada 4 horas a partir de então. Se uma única diminuição exceder 0,08 ou a diminuição total de dois testes consecutivos exceder 0,12, a lata de pasta de solda é considerada inválida e não deve ser usada mesmo que ainda esteja dentro do prazo de validade. No ano passado, uma fábrica da EMS no leste da China pulou o terceiro novo teste, resultando em uma taxa de defeitos de umidade de 9,7% para dispositivos QFN em 1.200 placas-mãe. A rastreabilidade final constatou que o índice tixotrópico caiu para 0,58.

A tensão do estêncil e a pressão do rodo devem ser dinamicamente combinadas com a viscosidade da pasta de solda e o índice tixotrópico. Quando a viscosidade medida está na faixa alta de 650–800 Pa·s, a pressão do rodo precisa ser aumentada sincronizadamente para 0,45–0,55 MPa, caso contrário o valor CV da espessura de impressão excederá o limite superior de 15% permitido pela IPC-A-610 Classe 2. Quando o índice tixotrópico for inferior a 0,70, a tensão do estêncil deve ser reduzida de 45 N/cm para 38–40 N/cm, caso contrário, a pasta de solda não poderá preencher totalmente a parte inferior da abertura sob impressão em alta velocidade e o raio X mostra que o volume da pasta de solda é reduzido em mais de 22%. Certa vez, um cliente de eletrônicos automotivos não conseguiu fazer esse ajuste de ligação, e juntas de solda fria ocorreram em três lotes consecutivos de módulos IGBT ao usar pasta de solda sem chumbo de alta viscosidade. FA confirmou que a causa principal foi umedecimento incompleto da pasta de solda no substrato de cobre.

A operação de reaquecimento inadequada destruirá diretamente o estado inicial da viscosidade da pasta de solda e do índice tixotrópico. Toda pasta de solda refrigerada (geralmente armazenada entre 0 e 10°C) deve ser deixada em repouso em uma sala com temperatura constante por 4 horas antes de ser aberta. Se for aberto cedo e não for confirmado que a temperatura corporal da pasta de solda tenha atingido 25±1°C com um termo-higrômetro, a água condensada se misturará no momento em que a lata for aberta, fazendo com que o índice tixotrópico caia drasticamente em 0,15–0,20. Esta contaminação por umidade não pode ser eliminada por agitação e só pode ser descartada. Certa vez, testemunhamos com nossos próprios olhos, em uma fábrica em Shenzhen, que uma lata de pasta de solda de baixa temperatura no valor de 8.600 yuans foi totalmente descartada porque o dono do armazém a retirou ilegalmente mais cedo.