Nossa linha de produção processa modelos de pasta de solda para mais de 20 clientes diferentes todos os dias. A maneira mais direta de distinguir a solda sem chumbo da pasta de solda com chumbo é verificar a marca de certificação RoHS na etiqueta do lote e, em seguida, julgar pela cor do resíduo de Fluxo. Após o refluxo, o resíduo da pasta de solda com chumbo é âmbar claro e ligeiramente transparente, enquanto o resíduo da pasta de solda sem chumbo é branco-amarelado, turvo e propenso a formar crostas. Isso ocorre porque a liga de estanho-prata-cobre na solda sem chumbo tem uma tendência de oxidação mais forte e a formulação do fluxo deve corresponder a uma temperatura de ativação mais alta e a um tempo de manutenção ativa mais longo.
A diferença no processo de impressão pode expor imediatamente o problema. Ao imprimir pasta de solda com chumbo com o mesmo conjunto de estêncil, uma pressão do rodo de 5,5 kg e uma velocidade de 35 mm/s são suficientes para formar uma almofada completa. Mas depois de mudar para solda sem chumbo, se a pressão não for aumentada para 7,2 kg e a velocidade for reduzida para 28 mm/s, aparecerão deformações nas bordas e vazios centrais. A causa raiz é que a solda sem chumbo tem alta viscosidade e baixa tixotropia, e o filme de óxido na superfície das partículas da pasta de solda é mais espesso, exigindo maior força de cisalhamento para completar a deformação plástica e a separação da desmoldagem.
Ajustar o perfil de temperatura do forno de refluxo não é simplesmente aumentar o pico de temperatura, mas redefinir toda a seção. A temperatura liquidus da pasta de solda com chumbo é de 183°C, e a temperatura máxima é geralmente definida em 215±5°C, sendo suficiente um tempo acima do liquidus de 60±10 segundos. No entanto, a temperatura liquidus da solda sem chumbo salta para 217°C, por isso devemos aumentar a temperatura de pico para entre 235 e 245°C, garantindo ao mesmo tempo que o tempo acima do liquidus seja estável entre 90 e 120 segundos. Caso contrário, as juntas de solda na parte inferior do QFN são extremamente propensas à soldagem a frio. Uma vez que este período de janela seja comprimido abaixo de 70 segundos, a taxa de detecção perdida de AOI aumentará em três ordens de magnitude.
A abertura do estêncil não pode copiar o esquema entrelinhado. Para componentes 0402, a abertura pode ser projetada em uma proporção de 1:1 em relação à almofada ao usar pasta de solda com chumbo, mas ao mudar para solda sem chumbo, ela deve ser ampliada em 8% a 10%. Isso ocorre porque a solda sem chumbo tem umedecimento e espalhamento lentos e baixa altura de subida. Se a abertura não for ampliada, o volume insuficiente de pasta de solda fará com que a taxa de exclusão aumente. Testamos um lote de resistores 0603 na fábrica de Dongguan sem aumentar a abertura, e a taxa de defeitos de exclusão saltou diretamente de 0,02% para 1,8%.
O processo de limpeza também deve mudar de acordo. A pasta de solda com chumbo pode atender ao padrão enxaguando duas vezes em temperatura ambiente com um agente de limpeza à base de hidrocarbonetos. No entanto, o resíduo de fluxo à base de colofónia da solda sem chumbo tem um alto grau de reticulação, por isso deve ser limpo a 60°C com aquecimento e uma etapa adicional de oscilação ultrassônica. Caso contrário, o teste de contaminação iônica excederá o padrão três vezes consecutivas. Especialmente para os resíduos nas fendas na parte inferior do BGA, a limpeza a frio não consegue penetrar.
Um último lembrete: não confie cegamente na pasta de solda “compatível” reivindicada pelos fornecedores. Na semana passada, removemos toda a pasta de solda de uma linha de produção porque uma determinada marca foi rotulada como"modo duplo com/sem chumbo", mas 0,3% do lote com chumbo foi misturado durante a mudança de linha, resultando em curtos-circuitos em todo o lote de placas de ECU automotivas após envelhecimento em alta temperatura. A densidade de pontos de microcurto-circuito detectados pela varredura de raios X chegou a 4,7 por centímetro quadrado. Este tipo de contaminação cruzada é mais fatal que o desvio de parâmetro.
