Ao verificar o desempenho do isolamento de processos de pasta de solda sem limpeza, devemos incorporar simultaneamente testes de contaminação iônica (método ROSE) e testes de resistência de isolamento de superfície (SIR) em controles de rotina, porque a inspeção visual ou AOI por si só não pode identificar correntes de fuga em nível de microampere causadas por resíduos de Fluxo. Esse vazamento não se manifesta como falhas à temperatura ambiente, mas levará diretamente à falha funcional em ambientes com alta temperatura e alta umidade.
O teste de contaminação iônica adota o método padrão IPC-TM-650 2.3.25, usando isopropanol para extrair resíduos da superfície do PCB e depois convertendo a condutividade em equivalente de NaCl. Quando o valor medido de uma placa após impressão e refluxo com pasta de solda não limpa excede 1,56μg/cm2 equivalente de NaCl, a linha deve ser imediatamente interrompida para investigar se o lote de pasta de solda, o design da abertura do estêncil ou o fluxo de ar da zona de resfriamento do forno de refluxo está anormal; caso contrário, ocorrerão falsos julgamentos esporádicos de circuito aberto em testes de TIC subsequentes, ou a taxa de aprovação no teste funcional diminuirá.
Para testes SIR, uma placa de eletrodo padrão em forma de pente de acordo com IPC-TM-650 2.6.3.3 é selecionada, com 100 Vcc contínuos aplicados em um ambiente de 85 ℃/85% UR e alterações de impedância monitoradas por 72 horas. Se uma determinada pasta de solda não limpa mostrar uma tendência de impedância cair abaixo de 1×10?Ω na 48ª hora de teste, isso indica que seus ingredientes ativos à base de colofônia ou resíduos de ácidos orgânicos não estão totalmente passivados. Neste ponto, mesmo que a aparência não apresente listras brancas ou pegajosidade, ele não pode ser usado para produtos de alta confiabilidade, como aplicações médicas ou automotivas.
Certa vez, descobrimos na linha de produção em massa de um cliente em Dongguan que a taxa de circuito aberto de TIC de um lote de pasta de solda não limpa após o refluxo aumentou repentinamente em 0,3%. Inicialmente, suspeitou-se que o leito da agulha de teste apresentava mau contato. Posteriormente, PCBs com o mesmo número PN foram divididos em dois grupos e montados com duas pastas de solda não limpas A e B, respectivamente. Como resultado, apenas o grupo A apresentou repetidos fenômenos de circuito aberto. Análises transversais adicionais confirmaram que havia uma fina camada de caminho de migração iônica na parte inferior do BGA. Foi finalmente determinado que os derivados do ácido sebácico contidos na pasta de solda A precipitaram e enriqueceram quando a taxa de resfriamento foi muito lenta. Este detalhe só pode ser exposto através da verificação dupla de contaminação iônica SIR +.
Todos os dados de teste de pasta de solda devem ser vinculados e registrados em tempo real com a tensão do estêncil, pressão do rodo, temperatura de pico de refluxo e pureza de nitrogênio do lote correspondente. Porque para a mesma pasta de solda não limpa, a diferença no grau de oxidação do resíduo sob condições de concentração de nitrogênio de 99,99% e 99,95% fará com que os resultados do teste SIR flutuem em duas ordens de grandeza, e tais flutuações são completamente mascaradas na inspeção convencional de material de entrada.
A declaração no TDS fornecida pelo fornecedor da pasta de solda de que “está em conformidade com J-STD-004” é apenas um limite básico. O que realmente determina a confiabilidade do isolamento do processo sem limpeza é a curva SIR e o relatório de resíduos iônicos produzidos em sua própria linha de produção usando estênceis reais, temperaturas reais de forno e layouts reais de painéis PCB. Não confie na planilha de parâmetros; confie nos números produzidos pelo testador ROSE na sala de temperatura constante da sua oficina.
