Depois de mudarmos para a solda contendo prata na linha de produção, descobrimos que a taxa de ponte das juntas de solda do resistor 0402 diminuiu 37%. Isto não ocorre porque a prata reduz o ponto de fusão, mas porque depois que a prata é incorporada na matriz de estanho, ela reduz significativamente a tensão superficial do estanho líquido, o que acelera a velocidade de espalhamento da solda fundida nas superfícies de cobre OSP perto da temperatura eutética de 183°C e reduz o ângulo de molhamento. Portanto, sob os mesmos parâmetros de impressão, o colapso da pasta de solda é mais uniforme. Especialmente em placas inferiores QFN com passo de 0,3 mm, a solda contendo prata pode preencher uma lacuna adicional de 0,012 mm de espessura, o que se manifesta como uma redução de 22% nos relatórios falsos de juntas de solda fria durante a inspeção AOI.
As juntas de solda feitas com fio de estanho comum desenvolveram microfissuras já no 850º ciclo durante os testes de ciclo térmico, enquanto as juntas de solda contendo prata duraram até o 1240º ciclo antes que a delaminação da camada IMC no estágio inicial ocorresse na parte inferior das bolas BGA. Isso ocorre porque o composto intermetálico Ag3Sn formado por prata e estanho é mais fino que o Cu6Sn5 na interface estanho-cobre puro, e seu coeficiente de expansão térmica é mais próximo do da folha de cobre, resultando em um Alívio de tensão mais gradual. No entanto, deve-se notar que a solda contendo prata é mais sensível à temperatura de pico de reFluxo. Quando a zona de temperatura do forno excede 235°C, as partículas Ag3Sn ficarão mais grossas e, em vez disso, enfraquecerão a resistência. Certa vez, tivemos que diminuir a temperatura de pico do perfil do forno para um determinado módulo automotivo de 242°C para 233°C para estabilizar o rendimento.
O resíduo da solda contendo prata é amarelo claro e mais facilmente dissolvido pelos agentes de limpeza, o que está relacionado aos íons de prata que inibem a carbonização da resina de colofônia. No entanto, o brilho superficial das juntas de solda após a limpeza é menor do que o do fio de estanho comum, porque a prata promove uma cristalização mais fina da solda e mais grãos equiaxiais são visíveis ao microscópio. Embora esta estrutura melhore a resistência à vibração, ela requer a recalibração do limite de reconhecimento da escala de cinza AOI; caso contrário, as juntas de solda normais serão mal avaliadas como solda insuficiente.
Colegas do departamento de compras relataram que o preço unitário da solda contendo prata é 18% mais alto, mas depois de calcular de forma abrangente as horas de trabalho de retrabalho e os custos de reclamação do cliente, a redução real de custo por placa é de 0,37 yuans. A chave é corresponder às especificações correspondentes. Por exemplo, quando o fio de estanho contendo prata com 0,3 mm de diâmetro é usado para soldagem manual, a sensação de alimentação do fio é relativamente rígida, então a temperatura do ferro de solda deve ser aumentada de 320°C para 335°C para manter a mesma velocidade de umedecimento, enquanto o fio de estanho comum já exibe respingos de fluxo óbvios nesta temperatura.
Verificamos os efeitos de diferentes conteúdos de prata. O fio de estanho com 0,3% de prata mostra melhoria limitada nos furos das juntas de solda durante a soldagem por onda, mas a versão com 0,7% de prata pode completar o envolvimento completo do pino em 3 segundos após a imersão do estanho. Porém, quando o teor de prata ultrapassa 0,9%, o aumento na viscosidade da solda leva a um entupimento mais frequente do bico. Portanto, finalmente selecionamos o valor da janela de 0,65%±0,05%, que fica exatamente no ponto de equilíbrio entre o ponto de inflexão do desempenho de umedecimento e a compatibilidade do equipamento.
