Falhas de solda em placas de prata por imersão se manifestam mais comumente como juntas de solda enegrecidas, juntas de solda fria, cobre exposto nas almofadas ou respingos de esferas de solda nas linhas de produção da Jia Jinyuan. Esses problemas estão quase todos diretamente relacionados às flutuações na qualidade do tratamento de superfície de prata por imersão em PCB, em vez de serem causados ​​apenas pela pasta de solda ou pelas configurações de temperatura de reFluxo. Por exemplo, quando a espessura da camada de prata está abaixo de 0,05 μm, as almofadas são altamente propensas à oxidação durante o refluxo; se isso for agravado pela remoção incompleta do filme OSP, o fluxo não poderá entrar em contato eficazmente com a superfície prateada e a força de umedecimento cairá instantaneamente em mais de 30%.

A espessura da camada de prata está fortemente acoplada à janela de refluxo

Nossas medições reais mostram que quando a espessura da prata de imersão é de 0,08–0,12μm, a pasta de solda SAC305 comumente usada por Jia Jinyuan pode formar uma camada Ag-Sn IMC contínua e densa a uma temperatura máxima de 235°C±2°C. No entanto, se a espessura da prata exceder 0,15 μm, não só o custo aumenta acentuadamente, mas a dissolução excessiva da prata também aumenta a fragilidade das juntas de solda. Para lotes com espessura abaixo de 0,06 μm, cobre exposto microporoso geralmente aparece nas bordas da almofada após o refluxo, o que é especialmente perceptível nas posições de montagem de resistores de chip e capacitores menores que 0402.

O resíduo OSP é um assassino invisível da soldagem de placas de prata por imersão

Muitas fábricas acreditam erroneamente que o desengorduramento e a desoxidação antes da prata de imersão significam que o OSP pode ser ignorado, mas verificações repetidas nas linhas de produção da Jia Jinyuan mostram que se o valor do pH do banho de limpeza se desviar da faixa de 7,8–8,2 antes da prata de imersão, ou se o tempo ultrassônico for inferior a 120 segundos, o agente formador de filme orgânico restante na superfície do cobre será parcialmente encapsulado após a deposição da prata. Isto evita que o fluxo penetre esta barreira durante o refluxo, resultando em uma altura de subida da junta de solda inferior a 50% do diâmetro da almofada, e a inspeção por raios X mostra que a taxa de vazios interfaciais sobe para acima de 18%.

As aberturas do estêncil devem ser compensadas para a superfície prateada

Projetos de estêncil convencionais baseados nas dimensões da almofada de cobre puro levam a um volume de solda insuficiente ao soldar placas de prata por imersão, porque a camada de prata eleva ligeiramente a superfície da almofada e altera as características de espalhamento da pasta de solda. Nossas medições reais em substratos FR-4 mostram que uma camada de prata de imersão com 0,1 mm de espessura aumenta a altura equivalente da almofada em cerca de 3,2 μm. Portanto, para dispositivos do tipo QFP, a abertura do estêncil deve ser ampliada em 8% a 10% no geral; caso contrário, o colapso irregular da pasta de solda é comumente observado nas juntas de solda inferiores dos pacotes QFN após o refluxo, o que faz com que a taxa de exclusão suba para 0,35%.

O perfil de refluxo deve evitar a zona sensível à oxidação da prata

O maior tabu para a soldagem de placas de prata por imersão é a permanência prolongada na faixa de 150–180°C, que é precisamente a zona crítica onde a prata começa a reagir com vestígios de enxofre e cloro no ar. Depois que Jia Jinyuan comprimiu o tempo da zona de pré-aquecimento para 60–90 segundos e estabilizou a inclinação de aquecimento em 1,2 ℃/segundo, a taxa de escurecimento da almofada caiu dos 2,1% originais para 0,07%. Ao mesmo tempo, é necessário assegurar que a concentração de protecção de azoto mantém um teor de oxigénio abaixo de 800ppm; caso contrário, mesmo que o perfil atenda aos padrões, a oxidação interfacial não poderá ser suprimida.

Agentes alcalinos à base de água não devem ser usados ​​para limpeza pós-soldagem

O tratamento de PCBs após a soldagem por imersão da placa de prata com uma solução de limpeza à base de água com pH > 9 formará rapidamente um filme Ag-O preto-acinzentado na superfície da junta de solda, o que representa um risco de vazamento durante os testes ICT subsequentes. Depois de mudarmos para um agente de limpeza iônico fraco com pH = 7,3 combinado com enxágue em temperatura constante de 60 ℃, a taxa de recuperação do brilho da junta de solda atingiu 94% e nenhuma migração de prata foi observada. O segredo é evitar temperaturas de cozimento superiores a 105°C após a limpeza, caso contrário, a umidade residual acelerará a corrosão da prata.