Combinar o perfil de reFluxo para diferentes soldas de liga não é de forma alguma um problema que possa ser resolvido simplesmente aplicando um modelo. Nossa linha de produção já usou diretamente o perfil SAC305 para soldar pasta de solda Sn63/Pb37, o que resultou em um grande número de juntas de solda fria em pinos QFP. A causa raiz é que o ponto de fusão eutético do Sn63/Pb37 é de apenas 183°C, enquanto a faixa de fusão real do SAC305 é de 217~220°C, com uma diferença de temperatura liquidus de 34°C entre os dois. Se as zonas de temperatura não forem redivididas, isso causará inevitavelmente o colapso prematuro da pasta de solda de baixo ponto de fusão ou fusão insuficiente da pasta de solda de alto ponto de fusão.
Ao ajustar a linha, você deve primeiro confirmar o gráfico da curva TSD fornecido pelo fabricante da pasta de solda, concentrando-se no tempo recomendado acima do liquidus (TAL), na faixa de tolerância de temperatura de pico e na taxa de resfriamento. Por exemplo, algumas pastas de solda sem chumbo exigem que a inclinação de resfriamento seja controlada entre -1,5°C/s e -3,0°C/s, caso contrário, é fácil causar rachaduras frágeis nas juntas de solda. Para pastas de solda de liga contendo bismuto, como o ponto de fusão é tão baixo quanto 138°C, a taxa de aquecimento na zona de pré-aquecimento deve ser suprimida para 0,5~1,2°C/s para evitar ebulição prematura e respingos do fluxo.
Normalmente usamos um testador de temperatura de forno infravermelho para medir a temperatura multiponto na superfície do PCB, focando especialmente na diferença de temperatura na parte inferior do BGA, áreas espessas de camada de cobre e ao redor de chips de passo fino. Verifica-se que a diferença de temperatura em diferentes posições no mesmo forno de refluxo pode atingir 8~12°C. Portanto, você não pode apenas observar os dados dos termopares conectados à placa de teste, mas também combinar o ângulo de molhamento da junta de solda e a taxa de ponte retornada pelo AOI para inferir inversamente a distribuição real do campo de temperatura. Por exemplo, quando os componentes 0201 exibem continuamente marcas de exclusão, isso é provavelmente causado por aquecimento assimétrico em ambos os lados da PCB, resultando em uma diferença de tempo de fusão de mais de 0,8 segundos para a pasta de solda em ambas as extremidades.
Flutuações na taxa de oxidação do pó metálico entre lotes de pasta de solda também afetarão o desempenho do refluxo. Para o mesmo lote de SAC305, se o teor de oxigênio aumentar de 0,15% para 0,22%, o tempo medido acima do liquidus deve ser estendido em 8 a 12 segundos para garantir que a taxa de vazios na junta de solda esteja abaixo de 15%. Sn63/Pb37 é mais sensível ao teor de oxigênio; quando ultrapassar 0,18%, a temperatura da zona de imersão deve ser reduzida em 5°C e prolongada em 15 segundos para compensar a perda de tensão superficial.
O método de verificação rápida no local consiste em usar três placas de teste padrão e executar três combinações de parâmetros, respectivamente: o perfil de corrente, a temperatura de pico reduzida em 3°C e o tempo de liquidação aumentado em 10 segundos. Em seguida, use raios X para verificar os vazios nas juntas de solda e a espessura da camada IMC. Contanto que uma das placas atenda ao padrão de aceitação IPC-A-610 Classe 2, bloqueie imediatamente esse conjunto de parâmetros e coloque-o em produção em massa. É estritamente proibido modificar o perfil de refluxo com base na experiência sem o apoio de dados medidos.
