Às 2h da última quarta-feira, depois que a Linha A colocou 0201 resistores, a AOI relatou continuamente 27% de juntas de solda fria e impressões faltando. Imediatamente paramos a linha, coletamos amostras e as observamos ampliadas. Encontramos manchas óbvias e um leve esbranquiçamento nas bordas da pasta de solda. Enquanto isso, a varredura por XRF mostrou que as leituras de bromo para a mesma lata de pasta de solda flutuaram entre os lotes de 1.800 PPM a 3.200 PPM, enquanto o limite do cliente é de 900 PPM. Isso indica que o próprio conteúdo de halogênio da pasta de solda excedeu a definição de SMT livre de halogênio e a estabilidade do lote está seriamente fora de controle.
A causa raiz não é um único ponto de falha, mas sim o fato de o fornecedor da pasta de solda não ter realizado testes de halogênio de acordo com a norma IEC 61249-2-21, simplesmente equiparado o conteúdo total de halogênio com o teor de cloro e ignorado o resíduo de retardadores de chama bromados no transportador de colofónia. Além disso, nosso IQC realiza apenas inspeções de amostragem e não exige um relatório SGS de terceiros, o que levou à entrada de pasta de solda modificada com resina contendo bromo na linha de produção. Este tipo de pasta de solda gera facilmente gás HBr após o reFluxo, acelera a corrosão da folha de cobre em ambientes de alta temperatura e alta umidade e induz o crescimento de CAF.
Ativamos imediatamente o plano de emergência naquele momento, isolamos e selamos esse lote de pasta de solda e, simultaneamente, mudamos para a pasta de solda com baixo teor de halogênio verificada no mês passado (medido Cl+Br=630 PPM). Ajustamos a pressão do rodo de 0,45 MPa para 0,38 MPa para reduzir o aquecimento por cisalhamento e reduzimos a temperatura de pico de refluxo de 245°C para 238°C para evitar a decomposição excessiva do fluxo. Duas horas depois, a taxa de defeitos AOI caiu para 0,3%, mas 17 placas-mãe foram descartadas naquele dia porque alguns painéis PCB que foram colocados, mas ainda não refluidos, já apresentavam traços invisíveis de migração de halogênio.
A resolução a longo prazo deve quebrar a abordagem isolada dos departamentos de compras, processos e controle de qualidade. Agora, todas as pastas de solda recém-introduzidas devem assinar a"Carta de Compromisso de Material SMT Livre de Halogênio", exigindo explicitamente que os fornecedores forneçam um relatório de teste IC totalmente halogênio (F, Cl, Br, I) com um selo CMA oficial para cada lote, e os relatórios RoHS não podem ser usados como substitutos. Enquanto isso, nosso laboratório foi equipado com um cromatógrafo de íons para realizar testes de amostragem em cada lote recebido de acordo com o método GB/T 29335-2012, com foco no monitoramento se a proporção da área de pico de Br⁻ para Cl⁻ está anormalmente elevada. Quando se constata que Br⁻ excede 65% do total de halogênios, um processo secundário de reinspeção é iniciado.
O processo de impressão deve recalibrar a tensão do estêncil para garantir que o valor da tensão seja estável em 38 N/cm ± 2 N, porque a tensão insuficiente fará com que resíduos de pasta de solda nas paredes laterais da abertura agravem o enriquecimento de halogênio. O ângulo do rodo deve ser fixado em 55 graus e inspecionado diariamente; um desvio angular superior a 2 graus alterará a distância de laminação da pasta de solda em 12%, afetando diretamente a uniformidade da distribuição do fluxo e, conseqüentemente, fazendo com que os resíduos locais de halogênio excedam o padrão. A inclinação de aquecimento na Zona 3 do forno de refluxo é fixada em 1,8°C/s ± 0,1; muito rápido causará rachaduras insuficientes na resina, enquanto muito lento prolongará o tempo de exposição a altas temperaturas, o que aumenta o risco de liberação de HBr.
O processo de limpeza não é mais opcional, mas obrigatório. Atualmente, todos os produtos SMT livres de halogênio devem passar por uma limpeza secundária. O primeiro estágio utiliza limpeza por spray com solvente de hidrocarboneto a 55°C por 90 segundos para remover o fluxo principal. A segunda etapa utiliza água deionizada com 0,8% de inibidor de ácido orgânico para limpeza ultrassônica por 60 segundos. Após a limpeza, o nível de contaminação iônica deve ser ≤ 0,78 μg/cm² equivalente NaCl, caso contrário todo o lote será retrabalhado. Isso ocorre porque nossas medições reais descobriram que 72% dos halogênios residuais aderem à borda das almofadas na forma de Br⁻, que não pode ser removido pela simples purga de nitrogênio.
Em relação à gestão de fornecedores, encerramos a cooperação com duas fábricas de pasta de solda que foram reprovadas na auditoria do processo de halogênio. Os fabricantes recém-admitidos devem divulgar o seu roteiro de processo de síntese de colofónia para confirmar que precursores como o tetrabromobisfenol A ou o decabromodifeniletano não são utilizados. Enquanto isso, seus números de lote de pasta de solda devem ser vinculados bidirecionalmente aos números de lote da matéria-prima da colofônia, de modo que, quando ocorrer uma anormalidade de halogênio, ela possa ser rapidamente rastreada até o número específico do reator, em vez de localizá-la vagamente até a produção de um determinado mês, como no passado.
Os engenheiros no local devem verificar três conjuntos de dados na reunião matinal diária, incluindo se o tempo de abertura da pasta de solda do turno anterior excedeu 72 horas, se a temperatura e a umidade no gabinete de temperatura constante foram mantidas em 25°C ± 1°C e 40% de UR ± 5%, e se o RSD dos elementos Br nas últimas três varreduras de XRF foi inferior a 8,5%. Caso algum desses três valores ultrapasse o padrão, o uso deverá ser suspenso e o processo de FA iniciado. Isso ocorre porque exceder o tempo de abertura fará com que a pasta de solda absorva umidade e hidrolise para produzir HBr, temperatura e umidade fora de controle acelerarão a migração de íons halogênio e um RSD excessivo reflete diretamente que a flutuação interna da qualidade do fornecedor excedeu o limite controlável.
