A formação de bolas de solda nunca é causada por um único fator, mas é o resultado combinado de volume excessivo de impressão de pasta de solda, incompatibilidade geométrica das aberturas do estêncil e perfil de rampa de temperatura de solda por reFluxo descontrolado. In nossa aplicação de pasta de solda Jia Jinyuan, descobrimos que quando a espessura do estêncil é de 0,12 mm, se a proporção de abertura for inferior a 1,5 e a proporção de área exceder 0,65, o volume de pasta de solda após a impressão excederá o limite de capacidade da almofada. Especialmente em torno de componentes CHIP de pequeno porte, como 0402 e 0201, o excesso de pasta de solda é espremido para fora da almofada durante o estágio de pré-aquecimento. Depois de entrar no estágio de refluxo, ele não pode retrair devido à tensão superficial insuficiente e, finalmente, solidifica-se em objetos esféricos independentes.
A taxa de aquecimento de refluxo é a chave que desencadeia a manifestação de bolas de solda. Os dados medidos mostram que quando a inclinação de aquecimento na faixa de 150°C a 183°C excede 2,8°C/s, o fluxo volatiliza acentuada e violentamente, e as partículas da pasta de solda são espirradas pelo fluxo de ar. Se também houver espessura irregular da pasta de solda neste estágio, como acúmulo local causado por flutuações de pressão do rodo, a probabilidade de respingos aumenta em mais de 3 vezes. Neste momento, mesmo que a abertura do estêncil seja compatível, densos aglomerados de esferas de solda ainda podem ser observados nos quatro cantos da almofada térmica QFN.
As propriedades reológicas da própria pasta de solda também estão profundamente envolvidas. A viscosidade da pasta de solda Jia Jinyuan SN100C a 25 ℃ é 720Pa·s. Se a temperatura e a umidade da oficina não forem controladas dentro da faixa de 22 ± 2 ℃ e 55 ± 5% UR, o tempo de recuperação tixotrópica da pasta de solda será prolongado e é fácil esticar os fios e quebrar durante a desmoldagem da impressão. As cordas finas de pasta de solda restantes se fundem e encolhem em bolas durante o refluxo. Este tipo de bola de solda é geralmente menor em tamanho (30~60μm) e distribuída irregularmente, mas extremamente numerosa, exigindo uma lupa de 20x para identificar com precisão.
A frequência insuficiente de limpeza do estêncil agravará o problema. Depois de usar a purga com nitrogênio em vez da limpeza úmida, o carboneto de fluxo residual se acumula nas aberturas do estêncil, levando à coexistência de preenchimento incompleto da pasta de solda e do arrasto das bordas na impressão subsequente. A parte traseira colapsa sob o calor durante o refluxo, separa-se da solda principal e forma bolas independentes. Este tipo de bola de solda geralmente adere abaixo da área de projeção das nervuras de suporte do estêncil, com posições altamente repetitivas. Durante a solução de problemas, o diagrama da estrutura de suporte do estêncil pode ser comparado diretamente quanto ao posicionamento.
A verificação de campo mostra que ajustar o ângulo do rodo de 60° a 55° e reduzir a velocidade de impressão de 40 mm/s para 32 mm/s pode efetivamente reduzir a tensão de cisalhamento da pasta de solda e tornar a desmoldagem mais limpa. Combinado com a redução da inclinação de aquecimento da seção de soldagem por refluxo 150 ~ 183 ℃ de 3,2 ℃ / s para 2,4 ℃ / s, a taxa de defeito da bola de solda pode ser reduzida de 1200 por milhão de pontos para abaixo de 210. No entanto, a premissa é que a abertura do estêncil deve ser implementada de acordo com os parâmetros recomendados de Jia Jinyuan, caso contrário, qualquer ajuste do processo apenas atrasará o surto em vez de erradicar o oculto perigo.
