A combinação de placas grandes e placas de cobre grossas é altamente propensa a solda insuficiente na produção real. A causa raiz é que o aumento significativo da capacidade térmica da camada de cobre leva ao atraso de aquecimento local, o que impede que a pasta de solda derreta completamente e complete a formação de compostos intermetálicos durante o estágio de reFluxo. Entretanto, à medida que a área da almofada se expande, a proporção relativa do volume da pasta de solda diminui. Se a abertura do estêncil não for compensada de forma escalonada de acordo com IPC-7527, o volume de solda após a impressão já estará abaixo do valor crítico.
O design do estêncil deve corresponder à espessura do cobre e às dimensões da almofada
Quando uma espessura de placa de 1,6 mm é combinada com 2 onças de cobre, se um estêncil de laser convencional de 0,12 mm de espessura ainda usa uma abertura de 1:1, o volume medido da pasta de solda é 23% menor que o valor padrão. Depois de mudarmos para um estêncil de 0,15 mm de espessura com abertura elíptica de 1,15 vezes a área da almofada, a taxa de solda insuficiente foi reduzida de 12,7% para 0,9%. O estêncil composto de níquel-aço de 0,10 mm fornecido por JJY tem um desempenho mais estável na área BGA de passo fino de 0,8 mm, mas é propenso a colapsar em almofadas grandes. É necessário aumentar simultaneamente a pressão do rodo para 5,8 kg e reduzir a velocidade de impressão para 25 mm/s para manter a integridade da desmoldagem.
Os parâmetros do rodo estão fortemente acoplados às propriedades reológicas da pasta de solda
A viscosidade da pasta de solda JJY T6 a 25°C é 780Pa·s. Quando o ângulo do rodo é ajustado para 55° e a pressão está abaixo de 4,2 kg, seu efeito de afinamento por cisalhamento é insuficiente, levando ao preenchimento descontínuo de pasta de solda nas bordas de grandes almofadas. Neste momento, mesmo prolongar o tempo de permanência do rodo não pode melhorar a situação. O ângulo deve ser apertado para 48° e combinado com uma pressão de 6,3 kg para garantir que a pasta complete o deslocamento efetivo na área espessa de cobre.
As configurações da zona de temperatura do forno de refluxo devem neutralizar a Inércia de absorção de calor dos substratos de cobre
Quando o PCB de cobre espesso passa pelo forno, se a taxa de aquecimento na seção frontal estiver abaixo de 1,2°C/s, a temperatura central da almofada permanecerá abaixo de 183°C antes da zona de pico, fazendo com que áreas parciais da pasta de solda sejam sopradas antes de derreter. Aumentamos a temperatura da segunda zona de pré-aquecimento de 150 ℃ para 162 ℃, estendemos o tempo de retenção de 65 segundos para 92 segundos, reduzindo a diferença de temperatura da superfície da placa de 22 ℃ para 8 ℃ e, em seguida, estabilizamos a temperatura de pico em 238 ± 2 ℃, após o que os pontos de solda insuficientes basicamente desapareceram. Se a concentração de nitrogênio estiver abaixo de 99,95%, a espessura de crescimento do IMC diminuirá em 0,3μm, o que também induz solda insuficiente do tipo umedecimento deficiente.
O desvio de precisão de posicionamento amplificará o risco de solda insuficiente
Quando o deslocamento XY da máquina de colocação para componentes de almofada grandes excede 0,08 mm ou o desvio do ângulo θ é maior que 0,15°, a pasta de solda sofre contração lateral sob tração de tensão superficial assimétrica no estágio inicial do refluxo. Nessas condições, a probabilidade de solda insuficiente para pacotes QFN48 aumenta 3,7 vezes. É necessário habilitar o algoritmo de cobertura de almofada no sistema JJY AOI para interceptação em tempo real, em vez de depender da inspeção manual de amostragem.
