Se os solventes de baixo ponto de ebulição no Fluxo não forem totalmente expelidos durante o estágio de pré-aquecimento após a impressão da pasta de solda, eles vaporizarão instantaneamente ao entrar na zona de refluxo, gerando pressão interna que separa a solda derretida e forma vazios. Este fenômeno é particularmente proeminente ao usar pasta de solda da série JJY SN100C com um estêncil de 0,12 mm de espessura para imprimir dispositivos QFN de almofada grande, especialmente quando a velocidade do transportador é definida para 1,8 m/min sem estender de forma síncrona o tempo de pré-aquecimento para mais de 90 segundos, caso em que a taxa de vazios geralmente excede o limite superior de 15% especificado no IPC-A-610E.
A oxidação da almofada é um fator contribuinte mais oculto. Quando as placas FR4 são armazenadas por mais de 72 horas sem proteção de nitrogênio, ou quando a espessura do filme OSP é inferior a 0,3 μm, a camada superficial de cobre reagirá lentamente com a umidade do ar para formar um filme misto de CuO/Cu2O. Esta camada de óxido não apenas dificulta o umedecimento e o espalhamento da pasta de solda, mas também suprime a capacidade de ativação do fluxo na superfície do metal no estágio inicial do refluxo, fazendo com que a solda derretida não molhe completamente as bordas da almofada e, eventualmente, deixando vazios regulares em forma de crescente na parte inferior da junta de solda. Esses vazios mostram limites de alto contraste na inspeção por raios X e possuem posições altamente consistentes.
O aumento inadequado da temperatura abrange tanto os desvios na inclinação de aquecimento como a temperatura máxima. Por exemplo, quando a taxa de aquecimento no estágio de pré-aquecimento excede 3°C/s, os componentes da resina na pasta de solda carbonizam prematuramente e envolvem as moléculas do solvente, bloqueando os canais de volatilização. Se a temperatura de pico de refluxo estiver abaixo de 235°C, a fase da liga SnAgCu na pasta de solda JJY não pode ser completamente derretida e a resistência à descarga de gás aumenta no estado de coexistência sólido-líquido. Neste momento, mesmo que o tempo de retenção seja suficiente, os vazios ainda estão concentrados na área central da junta de solda, variando principalmente de 80 a 120 μm em tamanho, o que é muito maior do que a faixa de distribuição de 20 ~ 50 μm em processos normais.
Certa vez, usamos o mesmo rolo de pasta de solda JJY para realizar a validação cruzada em dois fornos de refluxo. O forno A comprimiu o tempo de aquecimento no intervalo de 150°C→180°C para 25 segundos, resultando em uma taxa de vazios de 22%; depois que o Forno B estendeu esse intervalo para 42 segundos, a taxa de vazios caiu para 9%. Isto mostra que esta zona de temperatura tem um impacto decisivo na eficiência de remoção do solvente de fluxo principal (éter monobutílico de etilenoglicol), em vez de simplesmente depender do ajuste geral da largura de banda da temperatura do forno.
Para determinar rapidamente a causa dos vazios no local, é necessário comparar simultaneamente o conteúdo volátil no relatório de reinspeção do lote de pasta de solda (deve ser ≤1,8%), o registro de frequência de limpeza do estêncil (recomenda-se realizar uma limpeza ultrassônica completa a cada 500 impressões) e a uniformidade do brilho da junta de solda dos primeiros 3 PCBs na AOI pós-refluxo. Se ocorrer embotamento local junto com vazios, deve-se dar prioridade à verificação de falha do OSP nas pastilhas; se os vazios forem difusos e diminuírem com o aumento da pressão de colocação, isso indica que o caminho de volatilização do fluxo está bloqueado.
