A soldagem de PCB banhada a ouro não é simplesmente uma questão de imprimir pasta de solda e PASSá-la em um forno de reFluxo; requer consideração simultânea das características estruturais das placas de PCB banhadas a ouro processadas por ENIG, onde a espessura da camada de ouro é normalmente de 0,05 a 0,1 μm e a espessura da camada de níquel é de 3 a 5 μm. Se a atividade do fluxo na pasta de solda for muito fraca, ela não poderá molhar completamente a superfície do ouro; se a atividade for muito forte, acelerará a dissolução do ouro na solda fundida, levando à fragilização frequente das juntas de solda e ao fenômeno da almofada preta.
Verificamos na linha de produção que a pasta de solda sem chumbo SN96.5AG3.0CU0.5 fornecida pela JiaJinYuan, combinada com seu fluxo não limpo à base de resina dedicado, sob condições de refluxo com uma temperatura de pico de 235°C e um tempo acima do liquidus de 65 segundos, controla de forma estável o ângulo de molhamento em almofadas de espessura de ouro de 0,075 μm até 22°, e a inspeção por raios X mostra que a taxa de vazios internos das juntas de solda é inferior a 1,8%, o que reduz a taxa de vazios em aproximadamente 40% em comparação com a pasta de solda convencional sob os mesmos parâmetros.
Antes da soldagem SMT, deve-se confirmar que o tempo de armazenamento da PCB não ultrapassa seis meses e que a umidade ambiente é mantida entre 30% e 60% UR; caso contrário, o espessamento da película de óxido na superfície da camada de níquel enfraquecerá significativamente a soldabilidade da camada de ouro. O forno de refluxo de nitrogênio que suporta a solução de solda de PCB banhada a ouro da JiaJinYuan tem um teor de oxigênio medido mantido de forma estável na faixa de 85–95 PPM a longo prazo, o que melhora o acabamento superficial das juntas de solda enquanto reduz o risco de espessamento anormal da interface IMC de cobre/níquel.
As aberturas do estêncil devem ser projetadas na proporção de 1:1 de acordo com as dimensões da almofada com compensação adicional de área de 5%; a pressão do rodo é ajustada na faixa de 2,8–3,2 kgf e a velocidade de impressão é controlada em aproximadamente 35 mm/s. Isto garante a liberação completa da pasta de solda sem causar desgaste local da camada de ouro devido à extrusão. Certa vez, descobrimos que, após imprimir continuamente 32 PCBs de um determinado lote, a camada dourada na borda da almofada da 33ª placa se descascou; a causa raiz foi que o ângulo do rodo se desviou do valor padrão em 0,5 graus e não foi calibrado a tempo.
A inspeção AOI não pode apenas verificar se a área de cobertura da pasta de solda atende ao padrão; ele também deve se concentrar na existência de microfissuras ou depressões de contração nas bordas da pasta de solda. É altamente provável que tais defeitos evoluam para rachaduras nas juntas de solda ou efeitos de cabeça no travesseiro após o refluxo. A solução de soldagem de PCB banhada a ouro da JiaJinYuan requer a configuração do limite de reconhecimento AOI para ± 8% de desvio de volume de pasta de solda e flutuação de altura de ± 12 μm, emparelhado com uma frequência de amostragem SPI de uma placa a cada dez placas, para interceptar efetivamente os riscos em estágio inicial.
Durante reparos e retrabalhos, é estritamente proibido usar um ferro de solda comum para aquecer diretamente as almofadas folheadas a ouro; deve ser utilizada pistola de ar quente com bico de nitrogênio, temperatura ajustada em 320°C e tempo de sopro de ponto único não deve ultrapassar 8 segundos. Caso contrário, a camada de níquel sofrerá distorção da rede devido ao superaquecimento local, resultando em um molhamento deficiente ou em picos nas juntas de solda durante a soldagem secundária subsequente. Descobrimos estatisticamente que a taxa de falha de pastilhas retrabalhadas mais de três vezes chega a 67%, dos quais 82% decorre de danos térmicos na camada de níquel, e não do consumo da camada de ouro.
