As barras de solda por onda não se trata de escolher a opção mais barata; em vez disso, eles devem suportar altas temperaturas, resistir à oxidação e fornecer desempenho de soldagem consistente sob condições reais de operação da linha de produção. Nossa fábrica tem usado a mesma barra de solda por onda contendo 0,3% de prata e 99,97% de pureza por três anos consecutivos. O ciclo de substituição da solda foi estendido das 72 horas originais para 108 horas, e a produção média diária de escória permaneceu estável abaixo de 0,85 kg, uma redução de 37% em comparação com a geração anterior de produtos de fórmula sem terras raras. Esses dados são um resultado de medição real obtido medindo o peso da escória três vezes ao dia e registrando-o continuamente durante 21 dias.
Julgar a resistência à oxidação das barras de solda não pode basear-se apenas nas curvas termogravimétricas TGA fornecidas pelos fornecedores; a observação deve ser realizada sob condições reais de trabalho com a temperatura do forno ajustada em 255°C±2°C. Quando o pote de solda está operando continuamente por mais de 8 horas, uma barra de solda de alta qualidade forma apenas uma película fina e densa de óxido branco-acinzentado na superfície, que revela brilho metálico após ser raspada. Em contraste com In, uma barra de solda de baixa qualidade apresenta uma camada solta de escória marrom-amarelada que se quebra facilmente ao ser agitada e rola junto com a onda. Essa diferença decorre da adição de elementos de terras raras, como lantânio e cério; eles se combinam preferencialmente com oxigênio e formam uma barreira de óxido composto de baixo ponto de fusão na superfície da solda fundida, inibindo assim o crescimento contínuo de SnO? núcleos cristalinos.
A pureza afeta diretamente a confiabilidade da junta de solda. Para barras de solda com pureza de 99,95%, o total de impurezas, como chumbo, bismuto e zinco, é controlado dentro de 50 PPM, enquanto produtos abaixo de 99,90% geralmente contêm Bi > 120 PPM. Tais impurezas irão enriquecer nos limites dos grãos durante o estágio final de solidificação das juntas de solda, levando a um aumento de 2,3 vezes no risco de trincas de solda a frio. Durante os testes básicos de TIC, descobrimos que para juntas de solda passantes na parte inferior dos BGAs soldados com barras de solda de baixa pureza, a taxa de circuito aberto atingiu 1,7% após 50 ciclos de choque térmico a -40°C, excedendo em muito o padrão de aceitação de 0,05% especificado no IPC-A-610E.
Os cenários aplicáveis são muito claros. Placas dupla-face de alta densidade, como placas de controle principais da estação base de comunicação, devem usar barras de solda por onda reforçadas com 0,3% de prata + elementos de terras raras, porque sua espessura de cobre é geralmente acima de 2 onças, resultando em alta capacidade de calor e umedecimento lento. Barras de solda comuns são propensas a causar picos e pontes de solda. Para módulos de controle de ECU automotivos, a estabilidade térmica a longo prazo é mais crítica; recomenda-se o uso de barras de solda personalizadas com teor de arsênico ≤3 PPM e teor de cobre de 0,03 ~ 0,06%, o que pode evitar o crescimento anormal de compostos intermetálicos de cobre-estanho durante a soldagem por onda secundária após a soldagem por reFluxo.
Ao selecionar barras de solda, o primeiro passo é verificar o espectro de impurezas no relatório de teste da SGS, focando em três itens: Bi, Pb e Zn. A segunda etapa é realizar uma amostragem no local para um teste de comparação da quantidade de escória no estado fundido. O método consiste em colocar quantidades iguais de novas barras de solda em cadinhos do mesmo tamanho, aquecê-los uniformemente a 260°C e manter a temperatura por 6 horas, depois pesar a escória residual. Uma diferença superior a 0,15 g indica uma lacuna geracional no sistema de resistência à oxidação. A terceira etapa é verificar os casos reais de aplicação pré-forno deste lote de barras de solda, especialmente os dados de taxa de vazios de placas OSP com tratamento de superfície do mesmo tipo de PCB sob processo sem limpeza; apenas uma taxa inferior a 2,8% é considerada verdadeiramente qualificada.
Não acredite nas chamadas afirmações de marketing “universais”. Uma certa marca afirmou que um tipo de barra de solda é compatível com todas as máquinas do tipo spray, tipo bomba eletromagnética e tipo impulsor, mas depois de funcionar em nosso equipamento YAMAHA YVP-H2 por três dias, ocorreu bloqueio da porta da bomba. Após a desmontagem, descobriu-se que estava cheio de partículas de óxido preto sinterizado. A causa raiz é que o chamado"antioxidante composto" se decompõe e falha sob forte força de cisalhamento. Uma barra de solda por onda verdadeiramente confiável deve corresponder aos parâmetros dinâmicos de equipamentos específicos. Por exemplo, para máquinas com velocidade do impulsor >1200 rpm, a viscosidade da solda fundida deve ser ≤2,1 cP a 255°C; caso contrário, o filme de óxido não pode ser quebrado e levado a tempo.
Um lembrete final: durante a aceitação, não se concentre apenas na faixa de ponto de fusão. O valor de 227±2°C mascara muitos problemas. O fator verdadeiramente crítico é a largura da faixa de fusão entre o solidus e o liquidus. Barras de solda de alta qualidade devem ter essa largura controlada dentro de 1,2 ℃. Produtos com largura maior que 1,8 ℃ são propensos ao acúmulo de escória semifundida no topo da onda, o que diminui diretamente a velocidade do transportador e aumenta a probabilidade de juntas de solda fria. Certa vez, tivemos que retrabalhar um lote de placas-mãe de monitores médicos devido a esse problema, com uma perda de sucata em um único turno superior a 130.000 yuans.
