Ao solucionar defeitos de solda SMT, devemos verificar simultaneamente se a janela do processo de soldagem do fio de solda foi comprimida. Um sintoma comum é que após o reFluxo, uma fina cauda de metal se estende da junta de solda, excedendo 0,8 mm de comprimento e não pode ser eliminada pela purga de nitrogênio. Isso geralmente indica que o fluxo não se espalhou a tempo durante o estágio de fusão do fio de solda e a tensão superficial da solda fundida não foi totalmente liberada. A causa raiz é geralmente identificada como uma incompatibilidade entre o perfil de temperatura de soldagem por refluxo e a faixa de fusão do fio de solda usado. Por exemplo, ao usar fio de solda Sn63Pb37, é difícil conseguir umedecimento completo se a temperatura de pico estiver abaixo de 217°C; no entanto, exceder 245°C acelerará a carbonização do substrato PCB e induzirá bolas de solda acompanhadas de resíduos de solda.
Durante a fase de preparação, confirme se as especificações do fio de solda são compatíveis com as capacidades do equipamento. Um fio de solda de 0,3 mm de diâmetro é adequado para componentes pequenos abaixo de 0603, enquanto 0,5 mm é mais apropriado para dispositivos como QFP ou LCC com passo de pino superior a 0,5 mm. Ao mesmo tempo, verifique se o conteúdo de fluxo do fio de solda está entre 2,2% e 3,0%. Um conteúdo abaixo de 2,0% resultará em atividade insuficiente, enquanto acima de 3,2% deixa facilmente resíduos de íons corrosivos. Certa vez, descobrimos na linha de produção de um cliente que os resíduos de solda estavam concentrados na parte inferior dos pacotes BGA. A rastreabilidade final mostrou que o conteúdo real de fluxo do fio de solda era de apenas 1,7%. Após substituí-lo por um produto padrão de 2,5%, a taxa de rejeitos de solda caiu de 12,3% para 0,4%.
As configurações dos parâmetros principais devem ser baseadas no perfil de temperatura medido do forno e não podem depender do modelo padrão do equipamento. Exigimos que o primeiro artigo de cada turno use um perfilador de temperatura KIC para coletar dados de pelo menos 5 pontos, que devem incluir a área mais espessa da PCB, próxima à almofada térmica, e a zona fria da borda. A inclinação de aquecimento na zona de pré-aquecimento é controlada entre 1,5°C/s e 2,2°C/s. Muito rápido fará com que o fluxo ferva prematuramente, enquanto muito lento resultará em evaporação insuficiente do solvente. O tempo mantido de 160°C a 180°C na zona de imersão deve atingir 90 segundos a 120 segundos. Se for inferior a 75 segundos, o fluxo residual aumentará significativamente. A temperatura de pico de refluxo deve ser estável entre 235°C e 245°C, correspondendo ao platô de fusão real do fio de solda sem chumbo Sn96.5Ag3.0Cu0.5. A velocidade da corrente é definida em 1,2 m/min. Se aumentada para 1,4 m/min, a temperatura máxima deve ser aumentada simultaneamente em 3°C para compensar a entrada insuficiente de calor.
In termos de etapas de operação, primeiro limpe os trilhos e correntes com etanol anidro para garantir que não haja adesão de óleo e, em seguida, calibre a posição dos termopares dentro do forno para que fiquem firmemente presos à superfície da correia transportadora. Em seguida, carregue a placa de teste padrão e inicie a medição de temperatura. Depois que o perfil se estabilizar, compare se o TAL (Time Above Liquidus) está na faixa de 45 a 65 segundos. Se TAL < 40 segundos, indica que a temperatura de pico está muito baixa ou a imersão é insuficiente. Deve ser dada prioridade ao aumento da temperatura da Zona 5 em 2°C em vez de aumentar a velocidade da corrente, porque as alterações na velocidade da corrente afetarão todo o formato do perfil, enquanto o ajuste do controle de temperatura de ponto único é mais preciso. Após cada ajuste, pelo menos dois conjuntos de dados devem ser medidos novamente antes que a produção experimental possa começar.
Durante a solução de problemas de anomalias, concentre-se se há pulsação no mecanismo de alimentação do fio de solda. Certa vez, encontramos um lote de resíduos de solda concentrados nas juntas de solda do mesmo lado. A inspeção de desmontagem descobriu que a pressão do rolo de alimentação do fio era irregular: a pressão do lado esquerdo era de 3,8 N, enquanto o lado direito era de apenas 2,1 N, fazendo com que o fio de solda se deslocasse e resultando em alimentação local excessiva. Além disso, o bloqueio do bocal de fluxo também pode facilmente causar resíduos de solda, especialmente ao usar fluxo à base de resina sólida. Se o diâmetro interno do bico de 0,15 mm apresentar depósitos superiores a 0,03 mm, o ângulo de atomização será alterado. In neste caso, é necessária a limpeza ultrassônica com solução de ácido cítrico a 5% por 15 minutos, em vez da simples limpeza da agulha.
Para dicas práticas, lembre-se de três indicadores concretos: Primeiro, a relação entre o diâmetro do fio de solda e a largura da almofada deve ser > 0,4. Por exemplo, quando a largura da almofada é de 0,4 mm, são proibidos fios de solda abaixo de 0,3 mm. Em segundo lugar, o teor de oxigénio sob protecção de azoto deve ser ≤ 100 PPM; caso contrário, mesmo que a temperatura atenda ao padrão, o filme de óxido dificultará a umedecimento. Terceiro, a verificação de compatibilidade deve ser realizada antes de mudar para um novo lote de fio de solda. Certa vez, uma fábrica teve um fornecedor que mudou o transportador de colofónia de colofónia natural para colofónia modificada. Embora estivesse em conformidade com o padrão J-STD-004B, ele reagiu com a atmosfera original do forno para gerar resíduos de alta viscosidade, fazendo com que a taxa de resíduos de solda subisse de 0,6% para 8,9% em três dias.
