Ao lidar com reclamações de clientes sobre juntas de solda a frio BGA em lote, descobrimos que tanto o AOI quanto o X-RAY não mostraram anormalidades após o reFluxo, mas a falha funcional ocorreu após 48 horas de envelhecimento em alta temperatura e alta umidade. A análise da seção transversal confirmou a migração dendrítica de prata na interface da junta de solda, e a causa raiz foi que o conteúdo de íons cloreto na pasta de solda de fluxo deste lote atingiu 127 μg/g, excedendo em muito o limite ≤50 μg/g especificado em IPC-J-STD-004B. Além disso, os resíduos do sistema de ácido orgânico formaram um filme eletrolítico higroscópico na superfície do PCB, fornecendo um caminho contínuo para a migração de íons.

A inspeção da pasta de solda não pode se concentrar apenas na viscosidade, no abatimento e no ângulo de molhamento; deve realizar simultaneamente testes de cromatografia iônica (CI) para medir a quantidade total de íons solúveis, como cloro, bromo, sódio e potássio. Atenção especial deve ser dada se o formato e o acetato liberados após a decomposição térmica dos derivados de colofônia na pasta de solda de fluxo permanecem na borda da máscara de solda após o refluxo. Esses resíduos podem absorver água até 3,2 vezes seu próprio peso sob condições de 85°C/85% UR, fazendo com que a impedância de isolamento entre condutores adjacentes caia drasticamente de 10^12Ω para menos de 10^6Ω.

Certa vez, conduzimos uma verificação comparativa usando o mesmo modelo de pasta de solda em dois dispositivos SPI. O valor médio do teste de impedância após a impressão na Linha A foi de 8,3×10^11Ω, enquanto a Linha B teve apenas 2,1×10^9Ω. A investigação descobriu que o agente de limpeza de estêncil da Linha B continha inibidores de corrosão à base de isopropanolamina, que sofreram uma reação de complexação com os ácidos orgânicos na pasta de solda de fluxo para gerar complexos de sal de amônio com maior condutividade. Este tipo de contaminação cruzada não se reflete nos relatórios convencionais de inspeção de pasta de solda, e o monitoramento em tempo real da contaminação iônica da superfície pós-impressão (ROSE) deve ser adicionado no final da linha de produção.

Se instituições de testes terceirizadas realizarem apenas testes de extração de ponto único de acordo com GB/T 31329-2014, elas perderão o comportamento de precipitação contínua de ativadores de liberação lenta na pasta de solda de fluxo após 72 horas. Encontramos uma situação em um projeto automotivo em que o resultado inicial do IC foi qualificado, mas o Cl? a concentração na superfície do PCB recuperou para 98 μg/cm2 no 5º dia de envelhecimento acelerado. A causa raiz foi que a pasta de solda usava sal de imidazólio latente como acelerador de ativação, cuja janela de temperatura de ativação da pirólise estava exatamente entre a temperatura de pico de refluxo e o ponto de solidificação da junta de solda.

Para determinar se uma pasta de solda representa um risco de migração, não se pode confiar apenas nos relatórios de inspeção da fábrica; a verificação em três estágios deve ser concluída na própria linha de produção da fábrica, ou seja, o teste de frescor dentro de 2 horas após a abertura do recipiente, a inspeção rápida de resíduos iônicos de superfície dentro de 15 minutos após a impressão e o rastreamento da tendência de impedância de isolamento de placas totalmente montadas dentro de 24 horas após o refluxo. Se o desvio desses três conjuntos de dados exceder ±15%, a linha deverá ser parada para testar novamente a estabilidade do lote da pasta de solda de fluxo.