Se a pasta de solda for aberta à força após ser retirada do armazenamento refrigerado sem imersão térmica suficiente, causará imediatamente um desequilíbrio no gradiente de temperatura interno da pasta. O Fluxo irá concentrar-se ou precipitar localmente dentro da pasta devido à expansão e contração térmica, enquanto a força de ligação interfacial entre o pó metálico e a resina transportadora diminui. Isto leva ainda a uma fraca fluidez da pasta de solda sob o rodo durante a impressão e a uma reduzida capacidade de enchimento das almofadas. Especialmente em componentes de passo fino, como QFN de passo 0201 e 0,4 mm, é extremamente propenso ao fenômeno contraditório de falta de impressão e ponte.
Reproduzimos repetidamente na linha de produção os resultados de impressão da pasta de solda que foi aberta após apenas 1 hora de imersão térmica. Sob um microscópio, podem ser observados aumento de rebarbas nas bordas das partículas de pasta de solda e uma diminuição significativa no brilho da superfície. Isto ocorre porque a viscosidade do fluxo à base de colofónia aumenta acentuadamente a baixas temperaturas, tornando-o incapaz de revestir eficazmente o pó de estanho para formar um sistema de suspensão estável. Após a impressão, a quantidade residual na parte inferior das aberturas do estêncil aumenta em mais de 30%, e o encordoamento e a quebra ocorrem facilmente durante o momento de desmoldagem. Em última análise, o desvio na consistência da altura da junta de solda excede a faixa permitida do IPC-A-610 Classe II.
Um problema mais oculto é que a imersão térmica insuficiente da pasta de solda também pode induzir vazios explosivos durante a fase de refluxo. Como a pasta de solda absorve vestígios de umidade do ar após ser aberta em baixa temperatura, a umidade vaporiza rapidamente para formar microbolhas durante o processo de aquecimento na zona de pré-aquecimento. Essas bolhas ficam presas dentro da solda derretida e são difíceis de escapar. Após a solidificação final, a proporção de áreas vazias na seção transversal da junta de solda geralmente excede 25%, excedendo em muito o limite superior de 10% exigido para componentes automotivos. In uma análise de falha em lote de um chip embalado BGA de um cliente, a causa raiz foi rastreada até a operação em que o administrador de armazenamento de pasta de solda ignorou a folha de registro de temperatura e umidade e abriu diretamente o contêiner.
In operações reais, o tempo de imersão térmica da pasta de solda deve ser estritamente controlado dentro do intervalo de 2 a 4 horas. Não é permitido julgar se está"certo" pelo toque manual, nem métodos como sopro de ar quente ou banho de água quente podem ser usados para acelerar a imersão térmica. Isso ocorre porque o aquecimento externo fará com que a temperatura da superfície da pasta seja superior à da camada interna, agravando o risco de separação de fases. Certa vez, usamos um termovisor infravermelho para fazer medições e descobrimos que, após 10 minutos de sopro, a temperatura da superfície atingiu 22°C, enquanto o centro ainda estava em 8°C. Esta imersão térmica não uniforme é mais prejudicial do que não absorver.
Além disso, após a pasta de solda ter completado a imersão térmica e antes de abrir a tampa, certifique-se de inspecionar visualmente a boca da lata e a superfície de contato da haste de agitação para ver se há gotículas de água condensada. Se algum for encontrado, o tempo de repouso deve ser prolongado até que a umidade evapore naturalmente. Caso contrário, a mistura de água condensada na pasta de solda destruirá diretamente a proporção dos componentes ativos do fluxo, levando a um aumento no ângulo de umedecimento da solda e à altura insuficiente de subida da junta de solda. Isto é particularmente significativo para PCBs com tratamento de superfície OSP. A frequência de tais problemas na estação chuvosa da ameixa com umidade superior a 60% UR é três vezes maior do que em dias normais.
