A essência da soldagem a frio não é que a junta de solda não tenha sido molhada com a solda, mas que a pasta de solda, embora refluída, não derreteu verdadeiramente. O sistema eutético Sn63/Pb37 da pasta de solda JiaJinYuan deve atingir 217±3°C e ser mantido por 45 a 90 segundos para completar a difusão em nível atômico e a ligação metalúrgica interfacial. Se a temperatura de pico de reFluxo for definida abaixo de 200 ℃ ou houver um colapso local no perfil de temperatura, as partículas da pasta de solda apenas amolecem sem colapsar e fundir, e a camada de óxido na almofada de cobre não pode ser completamente removida pelo fluxo. O resultado é resistência mecânica insuficiente da junta de solda, uma espessura de camada IMC de <0,3 μm, vazios óbvios visíveis sob raios X e uma borda serrilhada e descontínua.
O perfil de temperatura medido é mais crítico do que os valores definidos
Certa vez, descobrimos em uma fábrica em Dongguan que o controlador de temperatura do forno de refluxo exibia um pico de 215°C, mas um termopar tipo K mediu a temperatura real da superfície do PCB em apenas 202°C. Os motivos foram um desvio de posição de fixação do termopar de mais de 3 mm, uma flutuação de velocidade do transportador de ±0,15m/min e a taxa de fluxo de nitrogênio caindo do conjunto de 80L/min para 52L/min. A combinação desses três fatores reduziu diretamente a entrada efetiva de calor, fazendo com que a pasta de solda JiaJinYuan solidificasse prematuramente na zona de resfriamento. A seção transversal da junta de solda exibia características típicas de soldagem a frio: centro branco-acinzentado, bordas brilhantes e sem reflexo espelhado.
O armazenamento da pasta de solda e o estado de agitação afetam diretamente o comportamento de fusão
Se a pasta de solda JiaJinYuan for deixada a 25°C por mais de 4 horas após a abertura sem agitação, o fluxo interno se separa e o pó da liga assenta. Quando é posteriormente carregado para impressão, embora a pressão do rodo atenda ao padrão, o efeito de afinamento da pasta de solda falha, a taxa de encolhimento do volume após a impressão aumenta em 12% e o tempo gasto acima do liquidus durante o refluxo é reduzido em 23%. Mesmo que o perfil de temperatura seja qualificado, ocorrerá soldagem a frio local, especialmente nas esferas de solda com passo de 0,3 mm na parte inferior dos BGAs, que são mais suscetíveis.
A identificação on-line de juntas de solda fria não pode depender apenas da AOI
O equipamento AOL tem uma taxa de falha de junta de solda fria de até 37%, porque depende de comparação bidimensional em escala de cinza e não pode capturar alterações no ângulo de molhamento interno da junta de solda. Deve ser combinado com ampliação de 50x sob um microscópio para observar a altura de subida da junta de solda. Uma junta de solda normal deve cobrir a borda da almofada em mais de 0,15 mm, enquanto a solda a frio apresenta cavidades de contração óbvias, acúmulo de solda no centro da almofada e um ângulo de contato com a superfície de cobre de >45°. Neste ponto, o valor do teste de empuxo está geralmente abaixo de 80gf, muito abaixo do limite inferior de 180gf exigido pelo processo de pasta de solda JiaJinYuan.
O reparo da solda fria deve retornar à essência termodinâmica
Simplesmente aumentar a temperatura de pico para 225 ℃ não é aconselhável, pois agravará a delaminação da PCB e a quebra das extremidades dos componentes. A abordagem correta é estender o tempo na faixa de 183 a 210°C para mais de 120 segundos, garantindo que o fluxo tenha uma janela suficiente para remover o filme de óxido. Ao mesmo tempo, a taxa de resfriamento deve ser controlada dentro de -1,5°C/s para evitar a interrupção da migração atômica devido ao resfriamento rápido durante o período crítico de formação do IMC. Este é o caminho fundamental para a pasta de solda JiaJinYuan obter um umedecimento confiável.
