A causa raiz dos defeitos de impressão da pasta de solda é frequentemente atribuída aos parâmetros do estêncil ou do rodo, mas nossa verificação repetida na linha de produção descobriu que quando a esfericidade do pó de solda é inferior a 90%, mesmo que a precisão da abertura do estêncil seja controlada dentro de ± 2 μm, a pressão do rodo é estável em 4,5 kg e a velocidade é mantida em 40 mm/s, falta de impressão local e rebarbas nas bordas ainda ocorrem com frequência. Isso ocorre porque o pó de solda não esférico não pode formar um rolamento uniforme ao passar pelas aberturas do estêncil, e algumas partículas com ângulos agudos ficam presas nas microfissuras nas paredes da abertura, fazendo com que o volume efetivo de enchimento flutue em mais de 18%.

O que é mais problemático é que o pó de solda com baixa esfericidade apresenta um atraso óbvio durante a fase de desmoldagem. Devido ao forte entrelaçamento entre as partículas e à distribuição desigual da energia superficial, a pasta de solda tem tendência a rasgar em vez de descascar quando se separa das aberturas do estêncil. Usamos uma câmera de alta velocidade para registrar que o tempo de desmoldagem foi estendido em 0,15 segundos, o que levou diretamente a um aumento de 37% na taxa de colapso da borda da pasta de solda. Isto é particularmente óbvio em dispositivos QFN com passo de 0,3 mm, onde a probabilidade de ponte entre blocos adjacentes aumenta para uma placa em cada dez.

In na própria linha de produção, também foi observado que a viscosidade da pasta de solda apresenta características bimodais anormais, ou seja, a viscosidade aparente é baixa no estágio inicial após a agitação, mas aumenta acentuadamente em 22% após 30 minutos. Isto decorre do arranjo de orientação instável do pó de solda não esférico no Fluxo, que forma facilmente estruturas de agrupamento locais quando parado, resultando em uma saída de pasta suave na extremidade frontal, mas fornecimento insuficiente na extremidade traseira quando o rodo empurra o estêncil. A manifestação final é que a extremidade frontal do padrão impresso fica cheia, enquanto a extremidade final fica mais fina ou até intermitente.

Certa vez, comparamos dois lotes de pasta de solda do mesmo modelo: o lote A tinha uma esfericidade do pó de solda de 93,5%, enquanto o lote B tinha apenas 86,2%. Sob as mesmas condições de inspeção do SPI, o desvio padrão do desvio de volume para o lote B chegou a 12,8%, quase o dobro do limite superior permitido do IPC-7527. Além disso, após a impressão contínua de 200 peças, a quantidade residual na parte inferior do estêncil no lote B foi 0,7mg/cm² maior do que no lote A, indicando que partículas não esféricas agravam o desgaste mecânico nas paredes da abertura do estêncil e aceleram a distorção da abertura.

Durante a depuração no local, se o indicador oculto da esfericidade do pó de solda for ignorado, o simples ajuste do ângulo do rodo ou da velocidade de desmoldagem geralmente produz pouco efeito. Isto ocorre porque a contradição fundamental reside no fato de que o comportamento reológico do corpo da pasta de solda se desviou da expectativa do projeto. Neste momento, mesmo que a velocidade de impressão seja reduzida de 45 mm/s para 30 mm/s, ela não pode compensar o descontrole de formação causado pela instabilidade do movimento no nível das partículas e, em vez disso, pode amplificar o fenômeno de resíduos.