A principal contradição do processo de imersão em estanho reside no equilíbrio entre a funcionalidade e a confiabilidade da camada de estanho. Os terminais devem atender aos requisitos de soldabilidade, mas uma camada de estanho excessivamente espessa não pode causar obstrução de inserção/extração, rachaduras no revestimento ou respingos de esferas de estanho durante o reFluxo. O tempo de imersão do estanho é a alavanca mais direta para ajustar esse equilíbrio. A depuração no local descobriu que, para o mesmo terminal mergulhado em um banho de estanho a 195°C por 3,2 segundos versus 4,1 segundos, a diferença de espessura do estanho medida por XRF atingiu 18 μm, excedendo o limite superior de tolerância permitido do IPC-A-610 Classe 2.
Efeito de acoplamento da temperatura do banho de estanho e do tempo de imersão
Para cada aumento de 5°C na temperatura do banho de estanho, o tempo de imersão equivalente é reduzido em aproximadamente 0,3 segundos. No entanto, temperaturas excessivamente altas intensificarão a carbonização do fluxo e acelerarão a dissolução do substrato de cobre. In um projeto de chicote elétrico automotivo de JJY, depois que a temperatura foi elevada de 192 ℃ para 198 ℃ sem reduzir sincronizadamente o tempo de imersão, a corrosão por microporos apareceu na raiz do terminal e a taxa de retrabalho aumentou para 7,3%. Nas operações reais In, as flutuações de temperatura devem ser controladas dentro de ±2°C e o tempo de imersão deve ser ajustado em incrementos de 0,1 segundo. Especialmente após a substituição de um novo lote de tiras de cobre, a verificação DOE deve ser refeita.
Restrição da atividade de fluxo na taxa de umedecimento
Resíduos de fluxo insuficientes ou atenuação de atividade diminuirão significativamente a velocidade de espalhamento do estanho fundido. Neste caso, prolongar mecanicamente o tempo de imersão causará acúmulo de bordas da camada de estanho e rugosidade superficial excessiva. Certa vez, observamos ao usar o fluxo JJY LZ-202A que depois que a pressão de pulverização caiu de 0,18 MPa para 0,13 MPa, a espessura do estanho na parte superior do terminal diminuiu 22% sob o mesmo tempo de imersão, enquanto rebarbas de 0,05 mm apareceram em ambos os lados. Isto indica que a uniformidade da cobertura do fluxo é mais crítica do que simplesmente prolongar o tempo.
Influência não linear do estado do substrato na resposta à imersão em estanho
A espessura da película de óxido na superfície da tira de cobre, a tensão residual de laminação e a limpeza do processo de desengorduramento anterior determinam em conjunto o ângulo de contato do estanho fundido. Sob os mesmos parâmetros de imersão em estanho, os terminais limpos por limpeza ultrassônica JJY tiveram uma espessura de estanho 11 ~ 15 μm menor do que aqueles limpos apenas com álcali, e o valor CV da espessura foi reduzido de 14,6% para 8,2%. Portanto, o ajuste do tempo de imersão do estanho deve estar vinculado à estabilidade do processo de pré-tratamento e não pode ser otimizado independentemente do efeito de limpeza.
Métodos de monitoramento on-line e calibração rápida
A linha de produção JJY adota monitoramento de modo duplo com medidor de espessura a laser + câmera de alta velocidade. Quando o desvio padrão da espessura do estanho de 3 terminais consecutivos for >9μm, um alarme é acionado automaticamente. Os engenheiros devem verificar imediatamente se o nível do líquido do banho de estanho está 3 cm abaixo da porta de transbordamento, se o fluxo de proteção de nitrogênio é mantido em 25 L/min e se a velocidade da corrente transportadora deslocou-se para o nível de 0,02 m/min. Todas essas variáveis causarão um desvio equivalente no tempo de imersão de ±0,17 segundos, o que corresponde exatamente ao ponto crítico de mudança da espessura do estanho.
