Muitas fábricas compram diretamente pasta de solda rotulada como SAC305 sem verificar seu conteúdo real de prata e cobre ao mudar para processos sem chumbo, resultando em um aumento de mais de 3 vezes nas taxas de fratura da junta de solda durante testes de envelhecimento em alta temperatura e alta umidade. A causa raiz é que a composição real do SAC305 de diferentes fornecedores é Ag 2,8–3,2% em peso e Cu 0,5–0,7% em peso; quando o teor de prata está abaixo de 2,9% em peso, o espaçamento dos dendritos aumenta e a resistência à fadiga térmica diminui. A prática correta é exigir que os fornecedores forneçam relatórios de teste ICP-MS antes de cada lote de pasta de solda ser armazenado e usar equipamento XRF no local para verificar se o desvio da proporção prata-cobre é controlado dentro de ±0,1% em peso.
As linhas de produção misturam pasta de solda Sn63Pb37 e SAC305 para reduzir custos, compartilhando o mesmo conjunto de estêncil e rodo, o que leva à delaminação óbvia e vazios nas juntas de solda após o reFluxo. O perigo é que a cinética de crescimento da fase eutética chumbo-estanho e do composto intermetálico estanho-prata-cobre IMC seja completamente diferente; os átomos de chumbo irão segregar em direção à interface Cu6Sn5 recém-formada e dificultar a densificação. A prática correta é implementar estritamente o gerenciamento zoneado da pasta de solda: diferentes sistemas de liga devem ser equipados com estênceis, rodos e solventes de limpeza independentes para a máquina de impressão, e pelo menos 3 placas devem ser usadas para verificação de resíduos de pasta de solda após a troca de linha.
Os engenheiros ajustam imediatamente os valores dos pontos de ajuste assim que observam flutuações de temperatura nas zonas do forno de refluxo, ignorando a sensibilidade do ponto de fusão da liga da pasta de solda à inclinação de aceleração. Por exemplo, o liquidus e solidus reais do SAC305 são ambos 217°C, enquanto o do SAC405 é 218°C. Quando a inclinação de aceleração na seção de aquecimento excede 3°C/s, a volatilização prematura do fluxo de baixo ponto de fusão agravará a oxidação do pó de estanho. A prática correta é solidificar os limites de inclinação de rampa para diferentes sistemas de liga: o limite para SAC305 é 2,5°C/s, enquanto o limite para SAC405 é relaxado para 2,8°C/s. Use termopares tipo K para medir a curva de rampa de temperatura real na superfície da PCB em vez de confiar nos pontos de ajuste da câmara do forno.
A inspeção de entrada mede apenas a viscosidade e o abatimento da pasta de solda, ignorando completamente o teor de oxigênio do pó da liga. Depois que uma pasta de solda usada na fábrica com um teor de oxigênio superior ao padrão em 0,15% em peso, a taxa de detecção perdida de AOI aumentou em 42%, porque o pó de estanho com alto teor de oxigênio gera um grande número de microvazios durante o refluxo, que são envolvidos por resíduos de fluxo. A prática correta é exigir que os fabricantes de pasta de solda produzam pó sob CO? atmosfera protetora e marque o valor do conteúdo de oxigênio medido no relatório de inspeção de fábrica de cada lote. As verificações no local podem ser realizadas usando um analisador de oxigênio-nitrogênio Leco, com o limite de qualificação definido em ≤0,08% em peso.
Os técnicos simplesmente aumentam a temperatura de pico de refluxo quando descobrem que as juntas de solda parecem opacas, sem saber que a pasta de solda de baixa temperatura à base de SnBi irá desencadear o engrossamento da fase Bi acima de 220°C e precipitar fases frágeis e ricas em bismuto ao longo dos limites dos grãos, causando falha na primeira vez em testes de queda. A causa raiz é que a solubilidade de Bi na matriz de estanho diminui à medida que a temperatura aumenta. A prática correta é travar o pico de temperatura das juntas de solda SnBi dentro da faixa de 210±2°C, com tempo de retenção não superior a 60 segundos; exceder esta faixa provocará fragilização irreversível.
Lista de verificação de inspeção simples: confirme se a composição da liga marcada na embalagem da pasta de solda é consistente com IPC J-STD-005, verifique os valores medidos Ag/Cu/O no relatório de inspeção recebido, verifique se a marcação do estêncil corresponde ao modelo atual da pasta de solda, confirme se a inclinação de aceleração mostrada no papel de registro de temperatura da zona do forno de refluxo excede o limite e verifique se o limite de escala de cinza da junta de solda no programa AOI foi recalibrado de acordo com o tipo de liga.
