A questão da migração da camada de prata durante o processo de soldagem de placas de prata por imersão é particularmente proeminente em ambientes de alta umidade. Uma vez que a umidade relativa na oficina exceda 60% UR e dure mais de 4 horas, os íons de prata sofrerão migração direcional ao longo dos microporos da superfície do PCB ou das bordas das aberturas da máscara de solda sob a ação da tensão de polarização, levando a curtos-circuitos dendríticos entre as almofadas adjacentes. Estatísticas da base de Chengdu da JiaJinYuan no terceiro trimestre de 2023 mostram que tais falhas representam 38,6% do volume total de retrabalho de soldagem para placas de prata de imersão.
As flutuações de umidade desencadeiam diretamente uma reação em cadeia de migração de prata
Quando a capacidade de desumidificação do sistema de ar condicionado é insuficiente ou a entrada de ar fresco aumenta repentinamente, o valor da umidade relativa da oficina aumenta de 48% para 63% em 20 minutos. Neste ponto, os íons haleto residuais, pirolisados de colofônia e moléculas de água na superfície da placa de prata de imersão formam rapidamente um filme eletrolítico condutor. A diferença de potencial eletroquímico da camada de prata na interface entre o substrato de cobre e a máscara de solda é amplificada e a taxa de migração aumenta exponencialmente. Reproduzimos esse fenômeno três vezes consecutivas na linha F12, cada vez acompanhado por um aumento de 11,2% na taxa de detecção perdida de AOI.
O controle combinado de temperatura e umidade é mais eficaz do que apenas o controle de umidade
A simples redução da umidade para 35% UR agrava o colapso e os respingos da pasta de solda. É necessário estabilizar simultaneamente a temperatura da oficina em 22°C±2°C, pois cada aumento de 1°C na temperatura aumentará a pressão parcial do vapor de água saturado em 7,2% sob a mesma umidade. Além disso, quando a temperatura da pasta de solda sólida de baixa temperatura certificada pela JiaJinYuan está acima de 23 ℃, a velocidade de ativação do Fluxo acelera, a higroscopicidade do resíduo aumenta, deteriorando ainda mais a estabilidade da interface da camada de prata.
O monitoramento de umidade em pontos-chave não pode depender de leituras de ponto único
Instalamos três transmissores calibrados de temperatura e umidade na entrada do forno de refluxo, na área de impressão de estêncil e na estação de testes TIC, respectivamente. Verificou-se que devido às frequentes operações de abertura da pasta de solda e ao intenso movimento de pessoal na área de impressão, o valor real de UR é em média 9,4% superior à leitura na saída de ar de retorno do ar condicionado. Se o desumidificador for ajustado apenas com base nos dados da saída de ar de retorno, o risco de condensação na superfície da placa prateada de imersão após a impressão permanece tão alto quanto 27%.
O refluxo protegido com nitrogênio deve ser implementado em coordenação com o controle de umidade
Mesmo que o refluxo de nitrogênio esteja habilitado, se a umidade na seção pré-forno exceder o padrão, as moléculas de água adsorvidas na superfície da camada de prata irão vaporizar no estágio inicial de aquecimento e impactar a interface da junta de solda, causando microvazios e faixas ricas em prata. Os dados de verificação da JiaJinYuan mostram que quando a umidade pré-forno é >58% UR, aumentar a pureza do nitrogênio de 99,99% para 99,999% é ineficaz na supressão da migração de prata. É necessário reduzir a umidade para menos de 52% UR antecipadamente para perceber o verdadeiro valor do nitrogênio.
