Durante a verificação de confiabilidade, descobrimos que depois que resíduos de pasta de solda não limpos foram armazenados por 168 horas em um ambiente de 40°C e 93% de umidade relativa, a resistência da superfície caiu em até 3 ordens de grandeza. Entre eles, a pasta de solda do tipo RMA é mais propensa à absorção de umidade do que o tipo não limpo, pois sua matriz de colofônia contém estruturas hidroxila com forte hidrofilicidade. Embora o tipo sem limpeza seja rotulado como"não é necessária limpeza", seus ativadores de ácido orgânico ainda hidrolisarão lentamente sob alta temperatura e alta umidade para gerar íons condutores, ameaçando diretamente a confiabilidade do isolamento.
Um tipo comum de falha na oficina é passar nos testes funcionais, mas falhar após o envelhecimento, e a causa raiz geralmente está oculta em resíduos de pasta de solda. Por exemplo, um lote de módulos WiFi apresentou corrente de espera excessiva após envelhecimento por 96 horas a 70°C/85% UR. A análise transversal confirmou que os resíduos de pasta de solda na parte inferior do BGA absorveram umidade e formaram caminhos microcondutores, enquanto as áreas limpas na mesma placa não apresentaram anormalidades. Isto indica que a composição química e a espessura do resíduo da pasta de solda determinam em conjunto o limite de vazamento induzido pela umidade, que não pode ser simplesmente evitado por uma abordagem única"se deve ser limpa"
Acompanhamos o desempenho de três pastas de solda convencionais sob as mesmas condições de temperatura e umidade e descobrimos que os resíduos de pasta com conteúdo sólido >85% são mais densos, com absorção inicial lenta de umidade, mas degradação acelerada quando a umidade crítica é excedida. Pastas com teor de sólidos <70%, devido ao baixo grau de reticulação da resina, apresentam taxa de absorção de umidade rápida e irreversível, levando a diferenças óbvias nas curvas de degradação da confiabilidade do isolamento. Portanto, ao selecionar a pasta de solda, não se pode confiar apenas no teor de Tg ou halogênio fornecido pelos fornecedores, mas deve-se combinar a cinética de absorção de umidade do resíduo em combinação com o ciclo de armazenamento e o ambiente da própria linha de produção.
As medições da linha de produção mostram que para resíduos de pasta de solda não limpos dentro de 24 horas após a soldagem por refluxo, se empilhados em um armazém com umidade >60% por mais de 7 dias, a corrente de fuga de nível MΩ pode ser medida entre pinos QFP com espaçamento adjacente <0,3 mm. Se a taxa de absorção de água do substrato PCB> 0,15% for sobreposta ainda mais, o risco de vazamento duplica diretamente. Portanto, recomenda-se aplicar processos de limpeza para produtos de alta densidade e alta confiabilidade e vincular o lote de pasta de solda com parâmetros de limpeza ao sistema MES para evitar flutuações na confiabilidade do isolamento causadas pela mistura de diferentes lotes.
Certa vez, um colega tentou usar a limpeza IPA em vez da limpeza ultrassônica, mas sob o microscópio, a pasta de solda ainda era visível penetrando nas lacunas capilares da máscara de solda. Depois que esses resíduos foram armazenados naturalmente por três meses, mais caminhos de migração iônica foram precipitados durante o cozimento a 85°C, resultando em pior confiabilidade do isolamento do que antes do tratamento. Isso mostra que a limpeza não envolve apenas realizar a ação, mas deve corresponder à polaridade da pasta de solda, ao ponto de amolecimento da resina e à energia superficial da PCB; caso contrário, embora pareça limpo, na verdade apresenta um perigo oculto maior de vazamento.
