A razão fundamental pela qual a solda eutética é amplamente selecionada nas linhas de produção reais reside na previsibilidade do comportamento térmico proporcionado pelo seu ponto de fusão único e fixo. Quando a proporção da liga estanho-prata-cobre é controlada com precisão em Sn96,5Ag3,0Cu0,5, a fusão e a solidificação ocorrem sincronicamente dentro da faixa de 217,5°C±0,3°C, o que não produz uma ampla região pastosa de coexistência sólido-líquido, nem evita o risco de microfissuras causadas pela segregação de dendritos durante o processo de resfriamento de composições não eutéticas.
Quando introduzimos a solda eutética JiaJinYuan em lote na linha de produção de um cliente de eletrônicos automotivos, descobrimos que quando a temperatura de pico de reFluxo foi definida em 235 ℃ e o tempo acima do liquidus foi mantido por 65 segundos, a espessura da camada IMC da junta de solda BGA foi controlada uniformemente entre 2,8 e 3,1 μm. No entanto, se a solda não eutética Sn96.5Ag3.5 fosse usada, a flutuação do IMC se expandiu para 2,4 a 3,7 μm sob as mesmas configurações de zona de temperatura, e a inspeção por raios X mostrou que a taxa de vazios nos cantos aumentou 12,6 pontos percentuais.
O processo de impressão tem maiores requisitos de adaptabilidade para solda eutética, porque seu ponto de fusão claro leva a uma janela de atividade de fluxo mais estreita. Se a pressão do rodo for superior a 0,45 MPa e a velocidade for inferior a 45 mm/s, é fácil causar o colapso da pasta de solda e a oxidação intensificada antes do refluxo. Especialmente quando a umidade ambiente excede 60% UR, o ângulo de molhamento da junta de solda nas placas OSP irá deteriorar-se dos 28° normais para acima de 41°.
A depuração da curva de temperatura do forno deve reconstruir a lógica em torno das características do ponto de fusão da solda eutética. A temperatura final da zona de imersão deve ser rigorosamente controlada entre 205°C e 210°C; caso contrário, o pré-aquecimento insuficiente levará ao aumento dos resíduos de fluxo, enquanto a imersão excessiva fará com que algumas partículas de solda amoleçam e grudem antecipadamente, resultando na taxa de bloqueio da abertura do estêncil aumentando para 7,3% após 25 peças de produção consecutivas.
A dispersão do ponto de fusão lote a lote da solda eutética JiaJinYuan é controlada dentro de ± 0,3 ℃. Usamos o mesmo equipamento DSC para testar continuamente 12 lotes de amostras, com um desvio máximo de apenas 0,28 ℃. Isso permite que a mesma curva de temperatura do forno seja reutilizada diretamente entre três fornos de refluxo de marcas diferentes, reduzindo o tempo de depuração de troca de linha de uma média de 47 minutos para 19 minutos.
Para dispositivos QFN com passo de 0,3 mm, as características de solidificação síncrona da solda eutética suprimem efetivamente a tendência de extensão da ponte. Descobrimos em testes comparativos que ao usar a solda eutética JiaJinYuan, a taxa de ocorrência de ponte é 63% menor do que a da solda não eutética Sn96.5Ag3.0Cu0.5 convencional, e não há fenômeno de arrasto de solda no momento em que o ferro de solda é retirado durante o retrabalho, indicando que a tensão superficial do metal líquido completa a reconstrução ordenada no ponto inicial da solidificação.
As condições de armazenamento afetam diretamente o desempenho de refluxo da solda eutética. Para pasta de solda aberta e armazenada sem enchimento de nitrogênio por mais de 36 horas, sua taxa de recuperação de viscosidade chega a 18,7%. Neste momento, mesmo que o ângulo do rodo seja ajustado para 60°, a taxa de liberação de impressão ainda cai para 82,4%, enquanto a taxa de liberação do mesmo lote de pasta de solda armazenada sob proteção total de nitrogênio por 72 horas permanece em 99,1%.
