A seleção de pasta de solda e barras de solda para soldagem SMT de placas-mãe de comunicação não é uma simples questão de combinar pontos de fusão ou marcas; ele deve satisfazer simultaneamente as restrições triplas de integridade do sinal de alta frequência, confiabilidade do ciclo térmico e rendimento de impressão da linha de produção. Por exemplo, para dispositivos BGA com passo de 0,3 mm, o tamanho da partícula D50 na pasta de solda deve ser controlado dentro de 20 ± 2 μm; caso contrário, é provável que ocorra ponte ou solda insuficiente durante a impressão e desmoldagem. Para barras de solda Sn96.5Ag3.0Cu0.5 durante o retoque de soldagem por onda, se a temperatura de pré-aquecimento estiver abaixo de 120 ° C e a duração for inferior a 60 segundos, causará carbonização e escurecimento do Fluxo residual na parte inferior do PCB.
Durante a fase de preparação, deve-se confirmar que a pasta de solda está refrigerada a 0～5°C e não excedeu o prazo de validade de 90 dias. Após a abertura, deve-se deixar aquecer novamente à temperatura sob proteção de nitrogênio por mais de 4 horas e agitar por 3 minutos. Ao mesmo tempo, um viscosímetro deve ser usado para medir se sua viscosidade rotacional a 25°C é mantida em 650±80Pa·s. Para barras de solda, a espessura da camada de óxido superficial deve ser verificada para garantir que seja inferior a 0,5 μm; se parecer branco-acinzentado e turvo a olho nu, deve ser rejeitado, porque o filme de óxido fará com que o ângulo de molhamento seja superior a 90° durante a soldagem por onda e picos de solda óbvios nas juntas.
In termos de parâmetros principais, a pasta de solda não limpa comumente usada para placas-mãe de comunicação deve atender ao conteúdo de halogênio de nível J-STD-004B Classe L0 (Cl?+Br?＜0,5wt%), com o conteúdo de metal estritamente limitado a 88,5±0,3%. Se for muito alto, o colapso das bordas durante a impressão piorará; se for muito baixo, a altura da junta de solda após o refluxo será inferior a 120 μm. Para barras de solda, a temperatura liquidus medida deve ser 217,5±0,5°C e a temperatura solidus 217,0±0,3°C; a diferença de temperatura entre os dois deve ser comprimida para dentro de 0,5°C. Caso contrário, na soldagem por onda seletiva, isso fará com que a taxa de microvazios internos das juntas de solda exceda facilmente o limite superior de 15% permitido pela IPC-A-610E Classe 2.
In em termos de etapas de operação, a abertura do estêncil deve ser ampliada na proporção de 1:1,05. Para dispositivos CSP de 0,4 mm, é adotado um design de abertura escalonada, com a área de abertura na região inferior de 0,35 mm reduzida em 18% em comparação com a parte superior. A velocidade de impressão da pasta de solda é definida para 25 mm/s, a velocidade de desmoldagem para 1,2 mm/s, o ângulo do rodo fixado em 60° e o valor de pressão calibrado para 4,8 ± 0,3 kg com base na tensão do estêncil. A temperatura de pico de refluxo deve ser estável em 238±2°C, com duração controlada em 45±5 segundos. Se usar barras de solda Sn96.5Ag3.0Cu0.5 para soldagem de retoque local, a temperatura da ponta de solda deve ser ajustada para 340±5°C e o tempo de contato não deve exceder 3 segundos; caso contrário, a delaminação local será desencadeada perto da temperatura de transição vítrea do substrato FR4 (Tg=170°C).
Durante a solução de problemas de anomalias, se forem encontradas bolas de solda concentradas na periferia externa do conjunto BGA, primeiro verifique se a pasta de solda foi agitada mais de 5 vezes após o aquecimento de volta à temperatura, porque o cisalhamento excessivo quebrará as cadeias moleculares da resina de fluxo e desequilibrará a taxa de volatilização. Em seguida, confirme se o ciclo de limpeza do estêncil excedeu o intervalo de substituição do solvente IPA a cada 12 placas; caso contrário, o acúmulo de resíduos de malha levará a um preenchimento deficiente da pasta de solda. Além disso, verifique se o O? a concentração dentro do forno de proteção de nitrogênio é superior a 100 PPM; exceder este valor intensificará diretamente a oxidação da liga Sn-Ag-Cu e fará com que a rugosidade da superfície da junta de solda Ra exceda 0,8 μm.
A experiência e as técnicas foram verificadas repetidamente na linha de produção. Por exemplo, ao manusear placas de controle principais da estação base 5G com uma pilha de 24 camadas e espessura de cobre ≥3 onças, é recomendado mudar para pasta de solda contendo um ativador de ZnO em nanoescala, que pode melhorar a velocidade de umedecimento em superfícies de cobre em 37% na zona de imersão de 220°C. Antes da partida diária do forno de fusão de barras de solda, devem ser realizadas três queimas vazias, com intervalo de 15 minutos entre cada uma e a temperatura elevada para 280°C, para remover minuciosamente os resíduos de craqueamento de breu deixados no turno anterior. Além disso, antes de todos os lotes de pasta de solda serem colocados em produção, uma amostra de 3g deve ser coletada para um teste de choque térmico, ou seja, 5 ciclos de -40°C/1h→25°C/1h→125°C/1h, após o qual é observado se ocorre delaminação ou aglomeração. Se algum item falhar, todo o lote será devolvido ao armazém.
