A principal contradição na soldagem de placas de prata por imersão reside no fato de que a pasta de solda deve satisfazer simultaneamente forte molhabilidade e baixa corrosividade. As pastas de solda convencionais de média e alta temperatura geralmente causam dissolução localizada da camada de prata de imersão e escurecimento da almofada devido à ativação excessivamente forte do ácido orgânico, enquanto as pastas de solda de baixa temperatura são propensas a umedecimento insuficiente, formação de pontes ou taxas de anulação excessivas em dispositivos com passo abaixo de 0,4 mm. A pasta de solda JJY GJ-812A foi desenvolvida especificamente para resolver esse problema da linha de produção. Seu sistema de ácido fraco à base de colofônia inicia a liberação de ativação ativa a 155°C, emparelhado com pó de liga esférica Sn96.5Ag3.0Cu0.5 com tamanho de partícula D50 de 25±3μm. Sob condições de taxa de abertura do estêncil de 0,78, pressão do rodo de 0,8 MPa e velocidade de impressão de 25 mm/s, pode atingir de forma estável uma uniformidade de espessura CV ≤ 8,2%.
O desempenho de umedecimento deve ser avaliado em combinação com a dinâmica da reação interfacial
Certa vez, usamos a mesma pasta de solda GJ-812A para comparar os efeitos de soldagem das placas OSP e de prata de imersão, e descobrimos que a taxa de propagação da junta de solda da placa de prata de imersão atingiu 89,3% a uma temperatura máxima de 235 ° C, ligeiramente inferior aos 92,1% da placa OSP, mas a força de cisalhamento aumentou 6,4%. Isso ocorre porque os átomos de prata se difundem parcialmente no fundido Sn-Ag-Cu durante o reFluxo para formar fases de fortalecimento da solução sólida Ag-Sn. Se a temperatura máxima subir acima de 245°C, a força de cisalhamento diminui em 11,7%, indicando que a dissolução excessiva da camada de prata começou a enfraquecer a resistência da ligação interfacial. Portanto, o TAL do perfil de refluxo deve ser controlado em 60±5s, e a temperatura de pico deve ser travada na faixa de 232~236°C.
A resistência à corrosão se reflete na retenção da integridade da camada de prata após a soldagem
Um problema comum após a soldagem de placas de prata por imersão não são as juntas de solda cegas, mas marcas de corrosão branco-acinzentadas que aparecem nas bordas da almofada. Sob um microscópio, observa-se que a espessura da camada de prata diminui dos 0,35 μm originais para 0,12 μm. Após três ciclos de refluxo com a pasta de solda JJY GJ-812A, a espessura da prata da almofada permanece acima de 0,28 μm. A análise XPS mostra que o conteúdo de Cl⁻ em seu resíduo é <38 PPM e Br⁻ <12 PPM, muito abaixo dos limites de halogênio especificados no IPC-J-STD-004B. Isto está diretamente relacionado ao uso de ésteres de fosfato para substituir os ativadores de brometo tradicionais, e o resíduo de fluxo não apresenta nenhum fenômeno de migração eletrolítica após 1000 horas de envelhecimento a 85°C/85% UR.
O design do estêncil e a correspondência da pasta de solda não podem ser separados
Ao usar a pasta de solda GJ-812A, se a relação largura-espessura de abertura de 1:1,2 comumente usada para placas OSP for mantida, a placa de prata de imersão experimentará um volume excessivo de pasta de solda no QFN de 0,3 mm, e a taxa de exclusão após o refluxo aumentará para 3,7%. Depois de ajustarmos a relação largura/espessura da abertura para 1:1,05 e adicionarmos um chanfro escalonado de 0,05 mm, a taxa de marcação para exclusão caiu para 0,4%. Enquanto isso, a inspeção do SPI mostrou que o desvio do volume da pasta de solda diminuiu de ±12,3% para ±6,8%, indicando que as propriedades reológicas da pasta de solda e os parâmetros geométricos do estêncil devem ser otimizados simultaneamente, e os defeitos correspondentes não podem ser encobertos apenas pelo aumento da viscosidade.
