A zona constante de tempo da fase líquida do perfil de reFluxo da pasta de solda não é um parâmetro fixo; ele deve ser calibrado dinamicamente em sincronia com a contagem de camadas e espessura de cada PCB, a proporção da área da folha de cobre, a densidade do layout do componente e a composição da liga e atividade de fluxo da pasta de solda usada. Por exemplo, a janela de fase líquida difere em pelo menos 15 segundos entre a área densa do resistor 0402 em uma placa dupla-face FR-4 e a área MOSFET de alta potência em uma placa de cobre com 6 camadas de espessura.
Nossas medições reais mostram que quando o tempo da fase líquida durante o refluxo da pasta de solda é inferior a 55 segundos, defeitos locais de umedecimento ocorrem frequentemente em pastilhas QFN com acabamento OSP; sob um microscópio, as bordas da pasta de solda podem ser vistas encolhendo em esferas, enquanto as bolas de solda BGA de ouro por imersão em níquel eletrolítico no mesmo forno já derreteram completamente. Isto indica que o tempo insuficiente da fase líquida afeta primeiro a cinética de difusão de superfícies de baixa atividade, e não se a temperatura geral atende ao padrão.
O patamar de temperatura da zona constante deve ser ajustado dentro de 10°C acima do liquidus explicitamente especificado pelo fabricante da pasta de solda. Por exemplo, o liquidus da liga Sn96.5Ag3.0Cu0.5 é 217,4°C, portanto a temperatura central da zona constante deve ser definida para 225±2°C. Se for aumentado cegamente para 230°C, o tempo da fase líquida pode ser reduzido, mas acelerará a carbonização das resinas à base de colofónia na pasta de solda, acumulará resíduos de coque na parte inferior da abertura do estêncil e causará salto de impressão ao imprimir a terceira placa consecutiva.
Os dados medidos do perfilador de temperatura do forno mostram que quando a flutuação do tempo da fase líquida entre dois PCBs adjacentes na mesma cadeia excede 8 segundos, a taxa de falsos positivos AOI após o refluxo aumenta em 37%. A causa raiz é a tensão desigual do transportador de corrente, causando um tempo de permanência discreto da placa na zona de aquecimento. Neste ponto, deve-se dar prioridade ao ajuste da precisão do feedback do codificador do motor de acionamento por corrente, em vez de modificar repetidamente os pontos de ajuste da zona de temperatura.
Para linhas de produção onde são misturadas pastas de solda com e sem chumbo, a zona constante de tempo da fase líquida não pode simplesmente assumir o valor médio. Por exemplo, o Sn63Pb37 precisa apenas de 45 segundos para completar a ligação metalúrgica após entrar na fase líquida a 183°C, enquanto o SAC305 requer pelo menos 65 segundos acima de 217°C. Se definido uniformemente para 70 segundos, o primeiro irá refluir excessivamente, causando juntas de solda quebradiças, enquanto o último permanecerá em um estado semifundido, levando a juntas de solda frias.
Durante a depuração no local, é recomendado o uso de patches de termopar infravermelho para medir a temperatura das juntas de solda inferiores BGA como linha de base. Quando o tempo para este ponto entrar na fase líquida estiver atrasado em relação ao termopar do forno em mais de 9 segundos, a inclinação de aceleração da zona de pré-aquecimento deverá ser estendida ou a temperatura inicial da zona de retenção deverá ser reduzida; caso contrário, o ponto inicial da zona constante se desviará seriamente do nó real de transição de fase da junta de solda, fazendo com que o chamado"tempo de fase líquida" perca a importância do processo.
