As falhas nas juntas de solda em PCBs de dispositivos médicos estão diretamente ligadas à segurança do paciente. Certa vez, nossa linha de produção encontrou problemas de desvio de sinal na placa de controle principal de um eletrocardiógrafo, causados ​​por juntas de solda fria após a soldagem de placas ENIG. A causa raiz foi a espessura irregular da camada de ouro de imersão combinada com resíduos de OSP. O problema foi finalmente estabilizado aumentando a espessura do ouro de 0,05μm para 0,03±0,005μm e adicionando um processo de limpeza de plasma antes da impressão.

A soldagem da placa ENIG é mais sensível aos requisitos de atividade da pasta de solda do que as placas de nivelamento com ar quente. JJY A pasta de solda T6 funciona de forma estável em uma temperatura de pico de 245 ℃, mas se a velocidade da corrente do forno de reFluxo flutuar Além de ± 0,2 m/min, aparecerão microfissuras causadas pela fragilização metalográfica. Tais defeitos são difíceis de identificar sob raios X e devem ser confirmados por corte transversal + MEV para verificar se há enriquecimento anormal de compostos intermetálicos AuSn4 na interface níquel-ouro.

PCBs de instrumentos de precisão geralmente usam pacotes QFN com passo de 0,3 mm. Ao soldar placas ENIG, a abertura do estêncil deve ser ampliada na proporção de 1:1,05; caso contrário, a pasta de solda insuficiente aumentará a taxa de marcação para exclusão, enquanto o alargamento excessivo acelerará a dissolução da camada de ouro em solda fundida. Certa vez, tivemos 0,2% das juntas de solda no mesmo lote exibindo o fenômeno da almofada preta devido à tensão não calibrada do estêncil. O novo teste descobriu que a profundidade de oxidação da camada de níquel atingiu 8 nm, excedendo em muito o limite de ≤3 nm recomendado na janela de processo do JJY.

A soldagem de retrabalho manual em placas ENIG não pode usar fio de solda 63/37 comum; o fio de solda de baixa temperatura contendo 0,3% de prata deve ser selecionado com proteção de nitrogênio. A temperatura da ponta de solda deve ser estritamente controlada em 320°C±5°C, e o tempo de permanência não deve exceder 3 segundos, caso contrário a camada de ouro se dissolverá rapidamente e formará vazios. Ao reparar um módulo de aquisição de EEG, causamos o levantamento da almofada em dois resistores 1005 devido ao superaquecimento, e a camada de níquel foi completamente esvaziada sob o microscópio.

A inspeção AOI após a soldagem da placa ENIG deve desligar o modo de reflexão de alto brilho e mudar para reflexão difusa + algoritmo de deslocamento de ângulo; caso contrário, a reflexão da superfície dourada irá mascarar defeitos de ponte. No ano passado, um lote de placas principais de analisadores de gases sanguíneos teve uma taxa de inspeção perdida de 12%, a causa principal é que os parâmetros AOI ainda usavam o modelo da placa de nivelamento de ar quente. O problema foi resolvido ajustando o ângulo de incidência da fonte de luz de 45° para 28° e diminuindo o limite da escala de cinza em 15 unidades.

O cartão de processo de soldagem da placa ENIG fornecido por JJY especifica claramente que a espessura da camada de níquel deve ser ≥0,15μm; abaixo deste valor, a penetração da camada de ouro ocorrerá após múltiplos refluxos. Verificamos que uma camada de níquel de 0,12μm teve uma diminuição de 37% na resistência ao cisalhamento da junta de solda após três refluxos, enquanto uma camada de níquel de 0,18μm ainda reteve 92% de sua resistência original. Portanto, a espessura do níquel deve ser amostrada e inspecionada lote por lote durante a aquisição, e os relatórios da fábrica do fornecedor por si só não podem ser confiáveis.