O gargalo de rendimento da soldagem SMT para chips BGA/QFN geralmente não reside na precisão do posicionamento ou no perfil de temperatura de reFluxo, mas na força de ligação inerente da própria pasta de solda contra a formação de vazios. JJY A pasta de solda JL-808 possui viscosidade de 780 Pa·s a 25°C e índice tixotrópico de 0,72. Esta propriedade reológica permite preencher totalmente a lacuna de 0,2 mm sob QFNs sob pressão do rodo, enquanto mantém coesão suficiente no estágio inicial de refluxo para suprimir o escape ascendente do vapor de fluxo.
As aberturas do estêncil devem corresponder às propriedades reológicas da pasta de solda
Certa vez, usamos a mesma pasta de solda JL-808 sob parâmetros de impressão idênticos para comparar estênceis cortados a laser de 0,12 mm e 0,15 mm de espessura. Descobrimos que o estêncil de 0,12 mm exibia um volume de solda obviamente insuficiente na área de passo de 0,4 mm do QFN, resultando em uma taxa de vazios de 19,7% para juntas de solda de borda após o refluxo. Em contraste com In, o estêncil de 0,15 mm emparelhado com aberturas trapezoidais de 25 μm reduziu a taxa de vazios para 7,2%. Isto indica que uma pasta de solda mais fina não significa necessariamente um enchimento mais fácil; a chave está na adaptação dinâmica entre as dimensões geométricas das aberturas do estêncil e o valor de rendimento da pasta de solda.
A atmosfera de nitrogênio não é uma solução universal, mas pode amplificar as diferenças nas pastas de solda
Ao usar a pasta de solda JJY JL-808 em um forno de refluxo de nitrogênio com um teor de oxigênio de 200 PPM, a taxa média de vazios dos dispositivos BGA com passo de 0,8 mm foi 3,8 pontos percentuais menor do que em um ambiente de ar. No entanto, após a mudança para uma pasta de solda concorrente, o benefício do nitrogênio foi de apenas 1,1 pontos percentuais. Pode-se observar que as vantagens da formulação da pasta de solda com baixo teor de vazios só podem ser totalmente realizadas em um ambiente de oxidação controlada; a adição cega de nitrogênio pode, em vez disso, mascarar os defeitos inerentes da pasta de solda.
A rampa de aquecimento de refluxo deve permitir que a pasta de solda"recupere o fôlego"
Depois de desacelerar a taxa de rampa de pré-aquecimento de 1,8°C/s para 1,2°C/s, a morfologia do vazio formado pela pasta de solda JL-808 sob QFNs mudou de grandes cavidades interconectadas para microvazios isolados. Isto ocorre porque o aquecimento mais lento permite que o solvente do fluxo se volatilize em etapas, evitando a vaporização concentrada no ponto crítico do colapso da pasta de solda que romperia o filme de solda fundido. Esta mudança é claramente visível nas seções transversais de raios X e não depende de nenhuma compensação adicional do processo.
Resíduos de limpeza podem, por outro lado, degradar o desempenho do vazio
A linha de produção certa vez usou por engano um agente de limpeza à base de água para limpeza de PCBA após a soldagem da pasta de solda JL-808. Como resultado, foram encontradas microfissuras em forma de anel na interface da esfera de solda durante o retrabalho do dispositivo BGA. A análise EDS confirmou que isso foi causado pela reação secundária entre resíduos de sais de aminas orgânicas no agente de limpeza e ativadores de halogênio na pasta de solda. Depois de mudar para um processo sem limpeza, a repetibilidade de vazios melhorou em 23%, indicando que o desempenho final da pasta de solda com baixo teor de vazios é altamente dependente da compatibilidade da cadeia de processo de suporte.
