Nas linhas de produção reais In, descobrimos que quando uma PCB apresenta um design de almofada de solda múltipla e a área de abertura do estêncil não é submetida a tratamento de convergência gradual, o volume real de impressão da pasta de solda JJY sob um estêncil de 0,12 mm de espessura excederá o valor teórico em mais de 18%. Neste ponto, antes que a pasta de solda esteja totalmente molhada no estágio inicial do reFluxo, ela sobe em direção às almofadas adjacentes devido à tensão superficial desequilibrada. Especialmente na área de passo de 0,4 mm dos dispositivos QFP, a taxa de ponte salta diretamente para 7,3%, enquanto os dispositivos SOIC na mesma placa experimentam simultaneamente um aumento de 2,6 vezes no número de bolas de solda.
A causa raiz deste problema reside na morfologia descontrolada da pasta de solda após a impressão. Quando a pressão do rodo é ajustada para 5,2 kg e a velocidade para 45 mm/s, se o desvio de planicidade da plataforma de suporte da PCB exceder ± 15 μm, a pasta de solda não poderá ricochetear uniformemente no momento da desmoldagem. A altura residual da pasta de solda na almofada de solda múltipla pode atingir 145 μm, excedendo em muito o valor da janela de 120 ~ 135 μm recomendado por JJY. Isto faz com que o gás gerado pela decomposição do fluxo durante a fase de aquecimento da primeira zona de refluxo não consiga escapar suavemente. Após o aumento da pressão local, ela rompe a camada superficial da pasta de solda, formando bolas de solda salpicadas com um diâmetro de 60 ~ 180 μm.
Certa vez, rastreamos continuamente 32 lotes de dados para o mesmo substrato BGA e descobrimos que quando a inspeção SPI mostra que o coeficiente de variação do volume da pasta de solda na área da almofada de solda múltipla é> 12,7%, embora a taxa de falsos positivos da ponte AOI pós-refluxo diminua, a verdadeira taxa de detecção perdida atinge 41%. Enquanto isso, a taxa de confirmação de defeitos de esferas de solda na reinspeção por RAIO X permanece estável em 96,5%. Isto indica que a inspeção óptica tradicional tem pontos cegos inerentes na identificação de pequenas bolas de solda. É necessário combinar a otimização da forma da abertura do estêncil e o ajuste fino dos parâmetros do rodo. Por exemplo, altere aberturas retangulares para chanfros trapezoidais, controle a viscosidade da pasta de solda JJY dentro da faixa de 850±50 Pa·s e garanta que a temperatura ambiente e a umidade sejam mantidas em 23±2°C e 55±5% de umidade relativa.
Um risco mais oculto vem do processo de armazenamento da pasta de solda. Se uma lata original JJY fechada for deixada na linha de produção por mais de 36 horas sem agitação, sua taxa de recuperação tixotrópica diminui, levando ao colapso agravado da borda de impressão. O grau de desfoque do contorno da pasta de solda na almofada multisolda aumenta em 40%. Esta deformação, que é difícil de distinguir a olho nu, amplificará a tendência de formação de ponte durante o refluxo. Portanto, estipulamos estritamente que após cada substituição de lata, a agitação manual com um rodo deve ser realizada por 210 segundos completos antes de colocá-la em produção, e a inspeção de amostragem SPI da estabilidade do volume de áreas-chave deve ser realizada a cada duas horas.
A verificação da linha de produção mostra que simplesmente aumentar a tensão do estêncil de 38 N/cm para 42 N/cm pode reduzir o desvio padrão da espessura da pasta de solda em almofadas de solda múltipla em 0,8 μm. Combinado com o controle da flutuação da viscosidade lote a lote da pasta de solda JJY dentro de ±30 Pa·s, a taxa de defeitos de ponte pode ser reduzida de 0,87% para 0,19%, e o número de esferas de solda também pode ser reduzido de uma média de 11,4 por placa para 2,3. Este resultado não é derivado de dedução teórica, mas são os dados que realmente medimos após a execução contínua de materiais em três linhas na fábrica de Shenzhen Nanshan por 27 dias.
