Nossa linha de produção experimentou três meses consecutivos de taxas excessivas de vazios nas juntas de solda BGA no ano passado. A causa raiz remonta aos ciclos de partida-parada excessivamente frequentes do compressor no refrigerador de armazenamento de pasta de solda, fazendo com que a temperatura interna flutue repetidamente entre 4°C e 9°C. O fabricante desta pasta de solda sem chumbo exige explicitamente uma temperatura constante de 5±1°C. Depois que a flutuação excedeu o limite, começou a ocorrer aglomeração local de partículas de liga SnAgCu na pasta de solda e a viscosidade do transportador de Fluxo diminuiu simultaneamente de 8% a 12%. Durante a impressão, mesmo pequenas mudanças na pressão do rodo causavam amarração nas bordas da abertura do estêncil e transbordamento da pasta de solda Além das almofadas.
Medições no local revelaram que a diferença máxima de temperatura entre as diferentes prateleiras do mesmo refrigerador atingiu 2,6°C. Gotas de condensação eram claramente visíveis na superfície dos baldes de pasta de solda perto do lado do evaporador, enquanto as paredes do balde no lado de sotavento estavam secas e esbranquiçadas. Essa troca de calor desigual fez com que a pasta de solda refrigerada ficasse realmente em um estado de ciclo de semicongelamento-descongelamento. Durante o armazenamento, a transição da fase de cristalização dos derivados de colofónia no fluxo foi repetidamente interrompida, levando a um desequilíbrio na tensão interfacial entre a fase oleosa e a fase resinosa. O resultado foi que após a abertura da tampa, um óleo flutuante branco acinzentado apareceu na superfície da pasta de solda, e o conteúdo de bolhas residuais após a agitação foi mais de 3 vezes maior do que sob condições de temperatura constante.
O que é mais problemático é que muitos engenheiros prestam atenção apenas à temperatura exibida no refrigerador, mas ignoram a distorção de leitura causada pelo desvio na posição de instalação da sonda do sensor. Desmontamos e inspecionamos três refrigeradores de uso médico com precisão nominal de ±0,5°C. Quando a sonda medida estava a mais de 15 cm de distância do centro do balde de pasta de solda, o desvio entre o valor exibido e a temperatura real da pasta dentro do balde atingiu 1,8°C. A sensibilidade à temperatura do armazenamento da pasta de solda reflete-se precisamente no fato de que, para cada aumento de 1°C, a taxa de deterioração da viscosidade acelera em 17%. Portanto, uma sonda PT100 deve ser inserida diretamente na pasta no meio de um balde de pasta de solda fechado para monitoramento em tempo real.
Era uma vez um cliente que, para economizar eletricidade, transferiu diretamente a pasta de solda de um freezer a -18°C para um gabinete refrigerado a 5°C. Como resultado, o processo de descongelamento durou 4 horas, durante as quais a camada superficial da pasta de solda aqueceu primeiro enquanto a camada profunda ainda estava congelada, causando delaminação e precipitação do fluxo. A impressão subsequente exibiu continuamente insuficiência de solda e pontes de solda. Posteriormente, determinamos que toda a pasta de solda refrigerada fosse movida para uma zona tampão com temperatura equivalente com 24 horas de antecedência para equilíbrio, e deveria ser imediatamente selada após cada uso com o tempo de abertura da tampa registrado. Porque se exposto à temperatura ambiente de 25°C por mais de 15 minutos, a quantidade de solvente volatilizado da superfície da pasta de solda é suficiente para aumentar a força de liberação do próximo lote de impressão em 23%.
Agora equipamos cada refrigerador com controle de temperatura de duplo caminho: um caminho controla o start-stop do compressor e o outro liga o ventilador para forçar a circulação interna do ar, reduzindo a diferença de temperatura entre camadas para 0,7°C. Ao mesmo tempo, os baldes de pasta de solda são substituídos uniformemente por embalagens intermediárias de folha de alumínio a vácuo para reduzir a taxa de perda de resfriamento quando a porta é aberta. Depois que essas melhorias melhoraram a estabilidade de armazenamento da pasta de solda, o coeficiente de variação do volume da pasta de solda na inspeção SPI diminuiu de 14,2% para 6,8%. Este é o tipo de melhoria que pode realmente ser amortizado no custo por PCB.
