PCBs finos (espessura ≤0,6 mm) apresentam empenamento durante a soldagem com pasta de solda. A causa raiz é que a incompatibilidade de tensão entre o coeficiente de expansão térmica do substrato e as juntas da folha de cobre e da pasta de solda é amplificada, enquanto fatores como decaimento excessivamente rápido da viscosidade da pasta de solda, volatilização retardada de resíduos de Fluxo e baixa densidade de empacotamento de pó metálico exacerbam esse desequilíbrio. Durante o rastreamento contínuo de 12 lotes de placas FR-4 de 0,4 mm de espessura em uma linha de produção de módulos automotivos em Dongguan, descobrimos que a taxa de empenamento atingiu 18,7% ao usar pasta de solda convencional Sn96.5Ag3.0Cu0.5, mas caiu para 3,1% após mudar para pasta de solda de placa fina com 90,5% de conteúdo de metal e um índice tixotrópico de 5,2.

As propriedades reológicas da pasta de solda devem corresponder à capacidade de deformação flexível das placas finas. Um alto índice tixotrópico garante que a pasta de solda não colapse sob o rodo e não escorregue após a desmoldagem, ao mesmo tempo que mantém a forma estável da junta de solda no estágio inicial do refluxo, evitando a concentração de tensão local causada pelo fluxo da pasta de solda. Certa vez, analisamos 32 conjuntos de dados com o Minitab e confirmamos que para cada aumento de 0,3 no índice tixotrópico, a taxa de passagem de empenamento de placas de 0,5 mm aumentou em média 2,4 pontos percentuais. No entanto, se exceder 5,8, é propenso a causar entupimento do estêncil e solda insuficiente, por isso deve ser verificado de forma síncrona em combinação com o tamanho da abertura do estêncil e a pressão do rodo.

O sistema de fluxo para pasta de solda de placa fina deve equilibrar a ativação em baixa temperatura e a rápida volatilização. In pasta de solda comum, solventes à base de colofônia não volatilizam suficientemente na zona de imersão de 150 ℃, e a vaporização repentina de resíduos durante o estágio de temperatura de pico levantará a borda da almofada. Depois de mudar para um fluxo composto com n-propanol e álcool isoamílico, a curva TGA medida mostra que sua temperatura de perda de massa de 50% avançou para 132°C. Ao coordenar com a redução da temperatura final da zona de imersão de 150°C para 142°C, os defeitos de empenamento podem ser reduzidos em 41%.

Controlar a taxa de rampa de aquecimento durante a soldagem com pasta de solda é mais importante do que a temperatura de pico. Placas finas têm pequena capacidade térmica e rápida transferência de calor. Se a taxa de aquecimento na seção de pré-aquecimento for >2,0°C/s, a diferença de temperatura da superfície da placa facilmente excede 15°C. Neste momento, mesmo que a própria pasta de solda tenha baixa tensão, é difícil compensar a tensão térmica. Exigimos que todas as linhas de produção de placas finas reduzam a velocidade da corrente em 12% e controlem a concentração de oxigênio dentro de 100 PPM sob uma atmosfera de nitrogênio. Isso pode não apenas retardar a formação de crosta oxidativa do fluxo, mas também fazer com que a pasta de solda derreta de maneira mais uniforme, evitando empenamento causado por derretimento repentino local.

Os parâmetros de impressão devem ser recalibrados quando a pasta de solda for trocada. Para a mesma placa de 0,4 mm, definir o ângulo do rodo para 60 ° é aceitável ao usar pasta de solda tradicional, mas depois de mudar para pasta de solda de placa fina de alta tixotropia, ela deve ser ajustada para 52 ° ~ 54 °, caso contrário, a força de cisalhamento insuficiente da pasta de solda levará ao enchimento incompleto. Se a velocidade de desmoldagem for >25 mm/s, é fácil arrastar os filamentos de solda na borda da almofada. Esses pequenos desvios não são facilmente detectados na inspeção AOI, mas irão surgir na forma de empenamento oculto após o refluxo. Portanto, pelo menos três rodadas de verificação de soldagem do primeiro artigo devem ser realizadas e os dados de flexão da placa registrados sempre que o modelo da pasta de solda for alterado.