O tratamento de placas de PCB para retrabalho de placas oxidadas não é simplesmente uma questão de substituir juntas de solda, mas requer abordar simultaneamente três obstáculos: oxidação da superfície de cobre, penetração insuficiente de Fluxo e umedecimento retardado da pasta de solda. Especialmente em placas OSP armazenadas por mais de 72 horas ou em placas de cobre nu expostas a ambientes de alta temperatura e alta umidade, a espessura do filme de óxido pode atingir 30–50 nm, onde o fluxo convencional não consegue penetrar.

Características típicas de falha de pastilhas oxidadas

Nosso rastreamento contínuo de 12 lotes de pedidos de retrabalho revelou que as juntas de solda fria estão concentradas nas almofadas inferiores QFN e nas bordas dos resistores e capacitores 0201. Sob um microscópio, a altura de subida da solda é inferior a 1/3 da largura da almofada e as bordas da junta de solda apresentam encolhimento serrilhado. Isto indica que o fluxo não conseguiu ativar totalmente a interface de óxido de cobre; depois que a pasta de solda derrete, a tensão superficial domina a direção de espalhamento, em vez de ser impulsionada pela formação espontânea de composto intermetálico (IMC).

Mecanismo Central do Fluxo de Alta Atividade JJY

Este fluxo contém um sistema composto de ácido orgânico e um ativador de traços de halogênio. Ele começa a liberar continuamente H? íons a 150°C, sofre uma reação de redução in-situ com CuO para formar sais de cobre solúveis e completa a limpeza da interface antes do pico de temperatura de 220°C. Sua janela de atividade é 45 segundos maior do que a do fluxo comum do tipo RMA, que cobre exatamente o estágio crítico desde a queda da pasta de solda até a molhagem completa, evitando a retração da solda causada pela queda prematura da atividade.

Os processos de apoio devem ser ajustados simultaneamente

Apenas alterar o fluxo sem ajustar o processo é ineficaz. Devemos aumentar a abertura do estêncil em 5% para compensar a perda de volatilização do fluxo, enquanto estabilizamos o fluxo de nitrogênio da soldagem por refluxo em 15 L/min e reduzimos o teor de oxigênio para menos de 100 PPM. Caso contrário, mesmo com fluxo de alta atividade, os óxidos residuais irão readsorver o oxigênio durante o estágio de resfriamento para formar uma camada secundária de passivação.

O pré-tratamento da almofada antes do retrabalho não pode ser omitido

Usar um cabeçote de desbaste macio Scotch-Brite 3M para raspar levemente a superfície da almofada por 0,5 segundos a uma pressão de ar de 0,8 MPa pode remover óxidos soltos sem danificar a folha de cobre subjacente, seguido por uma limpeza em duas etapas com etanol anidro e ar comprimido. Se esta etapa for ignorada e o fluxo for aplicado diretamente, a inspeção de raios X pós-retrabalho mostra que a flutuação da espessura do IMC atinge ±0,8 μm, excedendo em muito a faixa de tolerância de ±0,3 μm permitida pelo IPC-A-610G.

Feedback real de dados de verificação no local

O retrabalho comparativo foi realizado em 216 placas-mãe BGA oxidadas em uma linha de produção automotiva. O rendimento de soldagem de primeira passagem do grupo que utilizou fluxo JJY foi de 92,3%, enquanto o grupo que utilizou um determinado fluxo RMA japonês no mesmo período foi de apenas 64,7%. Além disso, 11,2% das juntas soldadas no último grupo desenvolveram microfissuras após o ciclo de temperatura, enquanto a proporção no primeiro grupo foi zero. Isto indica que a alta atividade não só melhora a umectação inicial, mas também aumenta a estabilidade da ligação intermetálica.