A soldagem por reFluxo a vácuo com atmosfera de ácido fórmico impõe requisitos muito mais rigorosos à pasta de solda do que o SMT convencional, porque o gás ácido fórmico acelera a reação de redução da camada de óxido do substrato de cobre em altas temperaturas; entretanto, se os resíduos de resina ou ácido orgânico na pasta de solda forem excessivos, a vaporização violenta durante o estágio de vácuo causará microvazios incontroláveis ​​dentro das juntas de solda. Portanto, durante a seleção, devemos confirmar que a taxa de perda de peso da curva TGA deste lote de pasta de solda a vácuo entre 200°C e 300°C é inferior a 1,8%, caso contrário, o colapso ou respingos da pasta de solda ocorrerão antes que a câmara de vácuo seja bombeada até 50Pa.

O design da abertura do estêncil no processo de impressão não pode simplesmente aplicar parâmetros de pasta de solda sem chumbo. O teor de metal da pasta de solda por refluxo de ácido fórmico geralmente atinge 90,5%±0,3%, e a faixa de flutuação da viscosidade é tão estreita quanto 450±30Pa·s. Isso significa que se a pressão do rodo for superior a 0,35 MPa e o ângulo for inferior a 55°, a pasta de solda se acumulará na borda da abertura e transbordará para fora da almofada após a expansão térmica durante o estágio de vácuo. Certa vez, experimentamos problemas consecutivos de ponte de solda em três lotes em uma linha de produção de módulo IGBT e, finalmente, rastreamos a causa raiz até a rugosidade da superfície Ra aumentando de 0,21 μm para 0,37 μm após o polimento a laser do estêncil, o que deteriorou diretamente o desempenho de liberação da pasta de solda.

A concentração de ácido fórmico dentro do forno de refluxo a vácuo deve ser mantida de forma estável em 1,2%±0,15% (v/v). Este valor tem uma forte relação de acoplamento com o conteúdo do ativador de halogênio na pasta de solda. Quando o conteúdo Cl⁻ da pasta de solda por refluxo de ácido fórmico excede 380 PPM, mesmo que a concentração de ácido fórmico no forno atenda ao padrão, resíduos de CuCl₂ ainda serão gerados na interface da junta de solda e induzirão migração eletroquímica posterior. Portanto, cada lote recebido deve ser testado novamente por cromatografia iônica IC e não pode confiar apenas no relatório COA do fornecedor.

A configuração da temperatura de pico de refluxo deve considerar de forma síncrona as alterações na pressão parcial do ácido fórmico. As medições reais mostram que sob as condições de grau de vácuo de 50Pa e ácido fórmico de 1,2%, a temperatura liquidus real da liga Sn96.5Ag3.0Cu0.5 diminuirá em 2,3 ℃. Se a temperatura de pico ainda estiver definida em 235 ℃ sob pressão atmosférica, isso causará facilmente umedecimento insuficiente da junta de solda e espessura irregular da camada IMC. Recomendamos apertar a janela de temperatura de pico para 232,5°C~234,5°C e estender o tempo de retenção para 45 segundos para garantir nucleação suficiente da fase Cu₆Sn₅.

Quando os operadores que usam luvas de nitrila substituem a pasta de solda, eles devem evitar a área diretamente abaixo da saída do gás de ácido fórmico, porque o vapor de ácido fórmico gerará instantaneamente substâncias floculentas brancas ao entrar em contato com o inibidor de corrosão de amina na pasta de solda. A deposição desta substância em bicos ou trilhos causará deslocamento de posicionamento subsequente. Na semana passada, a taxa de falsos alarmes AOI em uma determinada linha de produção aumentou repentinamente para 12,7%, e a causa raiz foi que o operador abriu a porta da câmara de vácuo sem fechar a válvula de injeção de ácido fórmico.