A formação de bolas de solda nunca é causada por um único fator, mas é o resultado da ação acoplada de vários links, como deslocamento de impressão de pasta de solda, design de abertura de estêncil irracional, perfil de temperatura de soldagem por reFluxo anormal e correspondência inadequada entre almofadas de PCB e máscara de solda. O fator mais frequentemente esquecido é o efeito de supressão na capacidade de liberação da pasta de solda quando a espessura do estêncil e a proporção da área de abertura são inferiores a 0,66, o que forçará parte da pasta de solda a ser espremida para fora da borda do estêncil sob pressão do rodo e permanecer fora da almofada.
Descobrimos que para resistores de pacote 0402, se o coeficiente de variação do volume de impressão exceder 12% durante a inspeção SPI, a incidência de bolas de solda após refluxo subsequente aumentará para mais de 3,7 por mil peças. Especialmente quando o tamanho da partícula da pasta de solda é de 25±5μm e a viscosidade é de 850Pa·s, a alta proporção de pó fino agravará a tendência ao colapso da pasta de solda. Embora definir o ângulo do rodo entre 55° e 60° possa melhorar o efeito de desmoldagem, é fácil causar um rastro secundário de pasta de solda na grande área da almofada QFN. Esses materiais residuais não podem ser totalmente oxidados sob atmosfera de nitrogênio e estão diretamente envolvidos na solda fundida para formar o núcleo das esferas de solda.
A influência da máscara de solda PCB nas esferas de solda é muito prática. Quando a espessura da máscara de solda verde excede 25 μm ou há um desalinhamento de mais de 0,05 mm com a borda da almofada, a volatilização do fluxo durante o estágio de refluxo é bloqueada, o que empurrará o estanho líquido para migrar para a parte fraca da máscara de solda. Especialmente se os furos passantes na parte inferior do BGA não forem tratados com tampão de resina, o material de solda pode facilmente subir ao longo da parede do furo e condensar em bolas na parte superior. Essas esferas de solda geralmente têm um diâmetro entre 0,1 mm e 0,3 mm e estão firmemente fixadas, tornando-as difíceis de serem identificadas pela AOI.
A pasta de solda não limpa usada pela JiaJinYuan tem um índice tixotrópico controlado na faixa de 4,2 a 4,8 em um ambiente de 25 ℃. Se as flutuações de temperatura e umidade na oficina excederem a faixa de 22±3°C e 55±10% UR, a viscosidade aparente da pasta de solda cairá mais de 15%, enfraquecendo assim sua capacidade anti-colapso. Neste momento, mesmo que a tensão do estêncil seja mantida em 38N/cm2, rebarbas de nível mícron ainda aparecerão na borda da pasta de solda após a impressão. Eles cairão devido a perturbações mecânicas no momento em que o bocal de vácuo da máquina de colocação se levantar e se espalhar na área circundante. Essas partículas de solda livres são aquecidas e espalhadas no corpo do componente ou na superfície da PCB no estágio inicial de refluxo para formar bolas de solda isoladas.
Para resolver o problema das bolas de solda, não podemos focar apenas no forno de refluxo. Devemos rastrear se as condições de armazenamento da pasta de solda atendem aos requisitos de refrigeração, se a frequência de limpeza do estêncil atinge uma vez a cada 500 impressões com limpeza ultrassônica e se o grau de desgaste do bico da máquina de colocação excedeu 0,02 mm. Porque uma ligeira deformação do diâmetro interno do bocal alterará a distribuição da pressão de colocação, fazendo com que os dispositivos 0201 produzam micro-assentamento de nível de 0,05 mm na direção do eixo Z, comprimindo assim o volume originalmente normal da pasta de solda e causando transbordamento local.
