A proporção de Fluxo na pasta de solda não é um valor fixo, mas uma janela de processo. Nosso rastreamento de longo prazo de dados de 32 linhas SMT na fábrica descobriu que quando o conteúdo de fluxo está abaixo de 7,5%, os componentes 0201 mostram rebarbas óbvias nas bordas após a impressão, rastros severos após a passagem do rodo e as juntas de solda parecem opacas após o refluxo enquanto a taxa de ponte aumenta em 1,8 vezes. Quando o teor de fluxo excede 12,5%, o tempo de residência da pasta de solda no estêncil diminui e a flutuação no volume de deposição de solda aumenta. Especialmente nas posições do resistor de película espessa 2512, frequentemente ocorrem respingos de fluxo e aderem à sonda do termopar, interferindo diretamente na precisão da coleta do perfil de temperatura.
A proporção do fluxo deve ser ajustada em coordenação com o tamanho da partícula do pó de solda, o tipo de resina e a proporção do agente tixotrópico. Por exemplo, ao usar pó de solda Tipo 4 (20–38μm) com um sistema de resina modificado, um conteúdo de fluxo de 9,2%±0,3% pode equilibrar a taxa de liberação do estêncil e o valor de contaminação iônica pós-soldagem. No entanto, se mudar para pó Tipo 5 (15–25μm), o conteúdo de fluxo deve ser reduzido para 8,6% na mesma formulação; caso contrário, a pasta de solda se espalhará muito rapidamente na superfície do PCB após a impressão, e a taxa de vazios na parte inferior do QFN aumentará de 12% para 29%.
A temperatura ambiente e a umidade têm um impacto muito significativo na taxa de volatilização dos componentes ativos do fluxo. Quando a temperatura da oficina atinge 28°C e a umidade relativa é de 65% no verão, a atividade real do fluxo na pasta de solda que foi deixada aberta por 45 minutos diminuiu em aproximadamente 22%. Se o conteúdo nominal de fluxo de 10% ainda for usado neste momento, a função de fluxo efetivo equivalente será de apenas 7,8%. Portanto, exigimos que todas as linhas de produção testem novamente a viscosidade com um viscosímetro a cada 2 horas durante períodos de alta temperatura e alta umidade e, simultaneamente, aumentem o valor de fluxo alvo em 0,4 pontos percentuais como compensação.
Certa vez, um cliente solicitou a redução do conteúdo de fluxo de 9,8% para 8,3% devido à pressão de custos, o que resultou em defeitos head-in-pillow em nível de lote na área BGA de três lotes consecutivos de placas-mãe. A inspeção de amostragem de raios X encontrou lacunas de nível de 0,012 mm entre as esferas de solda e as almofadas. A causa raiz foi o fluxo insuficiente, levando à remoção incompleta do filme de óxido, evitando o contato em nível atômico durante a fusão da pasta de solda. Este tipo de defeito é completamente invisível sob AOI convencional e só pode ser verificado por corte transversal, com custos de retrabalho que excedem em muito a economia de material.
A determinação final da proporção do fluxo não pode basear-se apenas no rótulo do frasco da pasta de solda; a massa do fluxo residual por unidade de área após a impressão deve ser medida. Usamos varredura infravermelha FTIR combinada com o método padrão de pesagem de folhas de cobre. Após a impressão em uma área de abertura de estêncil de 20×20mm, o fluxo residual médio medido no filme seco é de 0,047mg/mm2, correspondendo a uma proporção teórica de fluxo na pasta de solda caindo entre 9,1% e 9,5%. Este valor é em média 0,6% inferior ao valor de teste de fábrica do fabricante, indicando leve evaporação do solvente durante o transporte e armazenamento.
