Nossa fábrica trocou três lotes de barras de solda Sn99.3Cu0.7 no ano passado. Depois de operar a mesma máquina de solda por onda JT continuamente por 8 horas a 265°C, descobrimos que a taxa de elevação do filete da junta de solda na parte traseira dos PCBs aumentou de 1,2% para 4,7%. Depois de mudar para Sn99.0Ag0.3Cu0.7 contendo 0,3% de prata, a taxa de levantamento do filé estabilizou abaixo de 1,5% nas mesmas condições operacionais. Isto mostra que o efeito inibitório da prata na tensão superficial da solda fundida é insubstituível durante a exposição térmica a longo prazo. No entanto, os preços voláteis da prata acrescentam 8.300 yuans ao custo por tonelada de barras de solda, portanto a equipe de compras deve calcular o custo de amortização com base no uso mensal de 2,3 toneladas.
O feedback mais direto da linha de produção é a soldagem deficiente nas placas OSP. Ao usar Sn99.3Cu0.7, a taxa de junta de solda fria para conectores com passo de pino de 0,6 mm atingiu 0,89%, que caiu para 0,11% após a mudança para a liga contendo prata. Isso ocorre porque a prata acelera o espalhamento uniforme do composto intermetálico Cu6Sn5 na interface, enquanto a solda SnCu pura tem um Início de molhamento lento sob o estado levemente oxidado da camada OSP. Especialmente quando a velocidade do transportador é aumentada acima de 1,4 m/min, a janela de ativação do Fluxo é comprimida ainda mais, não deixando tempo para completar a reação de deslocamento da interface.
Na semana passada, depuramos uma placa de montagem mista de dupla face com resistores 0201 na parte frontal e conectores de pino de passo de 1,27 mm na parte traseira. Ao usar Sn99.3Cu0.7 para o refluxo do segundo lado, a taxa de ponte da junta de solda dos cabeçotes dos pinos chegou a 6,3%. Depois de mudar para barras de solda contendo prata, a taxa de ponte foi reduzida para 0,9%. A razão é que a prata diminui a viscosidade da solda fundida, fazendo com que o excesso de solda se retraia mais facilmente no momento da separação das ondas. Mas esta não é uma solução universal. Se a temperatura de pré-aquecimento for muito baixa, abaixo de 125°C, as barras de solda contendo prata causarão descoloração da junta de solda devido à decomposição prematura do fluxo ativo.
Testamos barras de solda Sn99.3Cu0.7 de cinco fornecedores e o teor de cobre medido oscilou entre 0,68% e 0,73%. Entre eles, dois lotes com teor de cobre próximo ao limite superior produziram 22% mais escória de solda por onda do que a média. Isto mostra que mesmo que o teor de cobre exceda a tolerância em apenas 0,03 pontos percentuais, irá acelerar a taxa de precipitação da fase eutética Sn-Cu, acelerando assim a formação de escória oxidada. Portanto, a inspeção de entrada deve medir o teor de cobre de cada lote e não pode confiar apenas no relatório de inspeção da fábrica.
A morfologia da escória das ligas contendo prata também é diferente. A escória flutuante gerada por Sn99.0Ag0.3Cu0.7 possui partículas mais finas e tem maior probabilidade de se aglomerar em aglomerados, permitindo que a frequência de escumação da escória seja estendida de uma vez a cada 2 horas para uma vez a cada 3,5 horas. No entanto, a prata acelera a corrosão do bico de aço inoxidável. Medimos que depois que uma determinada marca de barra de solda contendo prata foi usada continuamente por 15 dias, o desgaste do diâmetro da garganta do bico atingiu 0,18 mm, o que excedeu o limite permitido do equipamento de 0,15 mm. O bico deve ser substituído com antecedência e esse custo oculto de manutenção costuma ser esquecido.
Um lembrete final: para todas as barras de solda contendo prata, ao reiniciar o forno após um desligamento de mais de 40 minutos, a crosta dura condensada da superfície deve ser raspada primeiro antes de mexer. Caso contrário, a camada enriquecida com prata entrará na cavidade da bomba junto com a circulação da solda, causando obstrução da folga da bomba de engrenagens. Certa vez, tivemos que parar a linha duas vezes para reparos emergenciais devido a isso, perdendo capacidade de produção de 217 placas em cada vez. Sn99.3Cu0.7 não tem esse problema; sua estrutura de solidificação é mais uniforme e possui maior tolerância a falhas para operações de reinicialização.
