A essência das pastilhas OSP pré-estanhadas é permitir que a pasta de solda penetre rapidamente na película protetora orgânica durante o estágio de reFluxo e forme uma ligação metalúrgica confiável com o cobre nu. Portanto, a pasta de solda OSP deve ter capacidade de ativação ácida mais forte do que a pasta de solda comum, enquanto seu sistema de resina não deve ser muito agressivo para evitar a corrosão da superfície de cobre abaixo do filme OSP. Isto exige que o tipo e a concentração de ácidos orgânicos na formulação correspondam precisamente à faixa de espessura do filme OSP (normalmente 0,2–0,5 μm) e à sua temperatura de decomposição térmica (130–160 °C); caso contrário, se o filme não tiver rompido completamente no momento em que a pasta de solda entrar na fase líquida no estágio inicial de refluxo, o umedecimento da pasta de solda será severamente retardado.
Testamos três pastas de solda nominalmente compatíveis com OSP. Ao usar o mesmo estêncil (largura de abertura 80 μm, espessura 120 μm) na mesma impressora DEK, o Modelo A exibiu óbvio colapso da borda após a desmoldagem devido a um baixo índice tixotrópico; O modelo B atendeu ao requisito de velocidade de molhamento, mas deixou resíduos gelatinosos semitransparentes sob AOI; O modelo C apresentou leve oxidação e descoloração da superfície do cobre após 24 horas. O modelo final selecionado possui teor de sólidos de 89,3%, viscosidade de 780 Pa·s a 25 °C e sistema de ativação compósito de ácido dicarboxílico em seu fluxo. Ele atinge um rendimento de umedecimento do primeiro artigo de 99,2% sob um perfil de refluxo convencional com uma temperatura máxima de 235 °C e um tempo de retenção de 60 segundos.
Os parâmetros de impressão devem ser ajustados de forma síncrona. A pressão do rodo deve ser controlada entre 3,2 e 3,8 kg: pressão insuficiente leva ao preenchimento inadequado da pasta de solda, enquanto pressão excessiva comprime o filme OSP e causa exposição local irregular do cobre. Uma velocidade de impressão de 25 mm/s deve ser mantida para equilibrar a taxa de transferência da pasta de solda e o desempenho de liberação do estêncil – muito rápido causa encordoamento, enquanto muito lento leva à volatilização prematura do fluxo que afeta o comportamento de umedecimento subsequente. Esses não são problemas que podem ser resolvidos apenas com a pasta de solda, mas sim o resultado da interação combinada da pasta de solda OSP, estêncil, rodo, temperatura e umidade e limpeza da superfície da placa.
As flutuações na temperatura ambiente e na umidade da oficina alteram diretamente a viscosidade aparente da pasta de solda. Quando a umidade aumenta de 50% UR para 65% UR, a taxa de sucesso da desmoldagem por impressão do mesmo lote de pasta de solda OSP cai aproximadamente 11%. In neste caso, prolongar forçosamente o tempo de agitação agravará a precipitação dos componentes do fluxo. A abordagem correta é aquecer a pasta de solda em temperatura ambiente por 1 hora e, em seguida, usar um misturador de temperatura constante em velocidade baixa de 30 rpm por 5 minutos para homogeneizar a pasta, o que evita tanto a volatilização do solvente quanto a sedimentação e estratificação do pó metálico.
A inspeção de entrada não deve basear-se apenas nos dados TDS fornecidos pelo fabricante; testes de ângulo de molhamento devem ser realizados usando PCBs reais. Pegue uma almofada QFN com passo de pino de 0,3 mm, dispense 0,15 μL de pasta de solda, aqueça-a a 3 °C/s a 220 °C em uma atmosfera de nitrogênio e segure por 5 segundos, e registre o processo de fusão e espalhamento com imagens de alta velocidade. O critério de aceitação é um ângulo de molhamento ≤28° sem pontos de ruptura de contração. Esses dados refletem o desempenho real de umedecimento deste lote de pasta de solda OSP em sua linha de produção de forma mais verdadeira do que qualquer explicação teórica.
