Descobrimos em linhas de produção reais que o valor ácido da pasta de solda determina diretamente sua capacidade de remover camadas superficiais de óxido de cobre e o nível de contaminação iônica em resíduos pós-solda. Ao encontrar PCBs tratados com OSP ou resistores 0201 com pinos folheados a prata, a pasta de solda neutra com baixo teor de ácido geralmente apresenta umedecimento deficiente e uma taxa aumentada de juntas de solda fria. Depois de mudar para pasta de solda fracamente ácida com um valor ácido de 0,8 ~ 1,2 mgKOH/g, o número de bolas de solda diminuiu em mais de 40%, desde que um processo de limpeza ultrassônica seja usado; caso contrário, resíduos de íons cloreto causarão falha no CAF.
O valor ácido da pasta de solda não é necessariamente melhor quanto maior for. Certa vez, um cliente usou erroneamente uma pasta fortemente ácida com um índice de acidez acima de 1,5 ao soldar placas ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), resultando em corrosão seletiva da camada de ouro e escurecimento nas bordas da junta de solda. Poços de corrosão interfacial óbvios eram visíveis ao microscópio, e este fenômeno era particularmente grave quando a temperatura de pico de reFluxo excedia 235°C. Portanto, exigimos que todas as pastas de solda ácidas sejam submetidas a testes de cromatografia iônica em nível de placa antes de entrarem on-line para confirmar que a quantidade total de Cl? e Br? está abaixo de 0,5μg/cm2.
Embora a pasta de solda neutra elimine a etapa de limpeza, ela é mais sensível ao design da abertura do estêncil e à pressão do rodo. Por exemplo, na impressão QFN com passo de 0,3 mm, se uma pasta neutra com 68% de conteúdo sólido for usada, mantendo o ângulo do rodo de 60° da pasta ácida, a força de cisalhamento insuficiente fará com que a taxa de impressão saltada suba de 1,2% para 7,6%. Neste ponto, o ângulo do rodo deve ser reduzido para 45° e a velocidade de liberação deve ser aumentada simultaneamente para 40 mm/s para restaurar o rendimento.
O valor ácido da pasta de solda também tem um efeito de acoplamento com o tamanho das partículas do pó de solda. Comparamos pós de solda Tipo 4 (20 ~ 38 μm) e Tipo 5 (15 ~ 25 μm) emparelhados com pastas de solda com valores de ácido de 0,9 e 1,1, respectivamente. Sob a mesma espessura do estêncil de 120μm, a taxa de queda do pó de solda Tipo 5 emparelhado com pasta de alto ácido foi 2,3 vezes maior do que a do Tipo 4. Isso significa que para dispositivos de passo fino, a pasta de solda de ácido médio deve ser priorizada em conjunto com controle mais rigoroso de temperatura e umidade.
O fator mais comumente esquecido ao alterar os modelos de pasta de solda na linha de produção é a adaptabilidade da vida útil do estêncil. A erosão química da pasta de solda ácida em estênceis de aço inoxidável aumentará o tamanho da abertura em 0,8 μm após 30.000 impressões consecutivas, enquanto a pasta neutra apenas aumentará em 0,2 μm. Portanto, ao mudar para pasta de solda ácida, o ciclo de substituição do estêncil deve ser reduzido de 60.000 para 40.000 impressões, e as tolerâncias de abertura devem ser verificadas com uma máquina de medição por coordenadas a cada 20.000 impressões.
