Os processos de pasta de solda e cola vermelha podem ser misturados no mesmo PCB, mas o isolamento físico entre a posição de distribuição de cola vermelha e a área de impressão da pasta de solda deve ser estritamente controlado, o perfil de temperatura de soldagem por refluxo deve levar em consideração tanto a cura da cola vermelha quanto as janelas de fusão da pasta de solda, e o design da abertura do estêncil, os parâmetros de distribuição e a estratégia de inspeção AOI devem ser otimizados de forma colaborativa. Caso contrário, é extremamente fácil causar defeitos no lote, como juntas de solda fria, marcas de exclusão ou contaminação das almofadas com cola vermelha. Esta é uma combinação de processos especiais de alto risco, mas implementável em processos SMT.

Se as barras de solda podem ser misturadas depende da compatibilidade das composições da liga e do grau de correspondência com a janela de processo da máquina de solda por onda. A mistura de diferentes soldas de liga pode facilmente levar a riscos como mudança do ponto de fusão, umedecimento irregular e fragilização das juntas de solda. In linhas de produção reais, fenômenos comuns incluem aumento de escória de solda, picos de juntas de solda ou juntas de solda fria. Recomenda-se dar prioridade ao uso de barras de solda do mesmo fabricante e do mesmo lote para garantir a estabilidade da composição da solda da liga e a consistência da soldagem.

A pasta de fluxo e a pasta de solda têm funções funcionais completamente diferentes na soldagem por posicionamento SMT. A pasta de fluxo não contém pó metálico e não tem capacidade de formação, portanto não pode substituir a pasta de solda para obter união de juntas de solda e suporte estrutural. Pode servir apenas como complemento auxiliar à pasta de solda ou como método de reforço de fluxo para retrabalho local.

A aplicação excessiva de pasta de fluxo é uma causa de alta frequência de deslocamento de componentes em linhas de produção SMT, e esse problema é particularmente proeminente ao soldar componentes minúsculos, como pacotes 0201 e 0402. Com base em 20 anos de experiência em medição de linha de produção no local da JJY, este artigo se concentra no ajuste coordenado de três fatores principais: pressão do rodo, design de abertura do estêncil e velocidade de impressão. Ele propõe um método de calibração de janela de parâmetros imediatamente executável para atingir diretamente o ponto de equilíbrio do processo entre a pasta de fluxo e a estabilidade da soldagem do componente.

A pasta de solda sem chumbo e a pasta de solda com chumbo têm diferenças essenciais na composição, ponto de fusão, molhabilidade e configurações de perfil de refluxo. A chave para distingui-los está na marcação RoHS no rótulo do lote de pasta de solda, na cor do resíduo de fluxo e no brilho das juntas de solda. Como a solda sem chumbo tem alto ponto de fusão e alta tensão superficial, é necessário aumentar a temperatura de pico e estender o tempo acima do liquidus, ao mesmo tempo que impõe requisitos mais elevados no design da abertura do estêncil, na pressão do rodo e na velocidade de impressão.

Embora pasta de solda, creme de solda e fio de solda pertençam a consumíveis de soldagem eletrônica, sua lógica de projeto de composição de fluxo é completamente diferente. A pasta de solda enfatiza a alta viscosidade e a tixotropia para apoiar a dosagem precisa; o creme de solda requer um equilíbrio entre capacidade de impressão e atividade de refluxo, adotando uma combinação de teor médio de colofônia e solventes voláteis; o fio de solda depende de um fluxo de baixo teor de sólidos no núcleo para obter fornecimento contínuo e rápida volatilização. Os três não podem ser usados ​​de forma intercambiável.

O tamanho do núcleo de resina oco no fio de solda afeta diretamente a quantidade de liberação de fluxo, a velocidade de molhamento e a distribuição de resíduos. Uma cavidade excessivamente grande causa facilmente respingos de solda, juntas de solda frias e transbordamento de resina que contamina o PCB, enquanto uma cavidade excessivamente pequena leva a fluxo insuficiente, umidade insuficiente e picos nas juntas de solda. In linhas de produção reais, fio de solda de 0,5 mm de diâmetro emparelhado com um núcleo de resina oco de 0,12 mm é a combinação ideal para soldagem e retrabalho de retoque manual SMT.

Uma superfície opaca no fio de solda não indica necessariamente má qualidade; requer um julgamento abrangente com base na aparência da solda, resíduo de fluxo, ambiente de armazenamento e grau de oxidação. Para alguns fios de solda sem chumbo com baixo teor de fumaça, o embotamento natural devido ao alto teor de resina ou armazenamento em baixa temperatura é normal, enquanto o escurecimento persistente e a adesão reduzida indicam deterioração do fluxo ou composição metálica anormal.

A impressão de pasta de solda formando picos é uma falha de alta frequência nas linhas de produção SMT. As causas principais estão concentradas em três aspectos: incompatibilidade das propriedades reológicas da pasta de solda, design irracional da abertura do estêncil e coordenação desequilibrada entre os parâmetros do rodo e a velocidade de impressão. A solução requer ajuste simultâneo do grau de viscosidade da pasta de solda, otimização da pressão do rodo e combinação de ângulo e calibração da tensão do suporte do estêncil e precisão de posicionamento da PCB.

A mistura da pasta de solda é um processo chave na linha de produção SMT que afeta diretamente o rendimento da impressão. A mistura insuficiente da pasta de solda levará a viscosidade anormal, assentamento de partículas metálicas e estratificação do fluxo, que por sua vez causa defeitos típicos, como falta de impressão, solda insuficiente e bolas de solda. In linhas de produção reais, mais de 65% dos defeitos do primeiro artigo estão diretamente relacionados a parâmetros de mistura de pasta de solda fora de controle.

A faixa de controle de temperatura das barras de solda em máquinas de solda por onda é normalmente de 250°C a 265°C, que deve ser ajustada de forma abrangente com base na composição da liga da barra de solda, espessura do PCB, densidade do componente e atividade de fluxo. Temperaturas de soldagem por onda excessivamente altas podem facilmente causar descascamento da folha de cobre e danos térmicos aos componentes, enquanto temperaturas excessivamente baixas podem levar a juntas de solda frias, picos de solda e pontes. In linhas de produção reais, o ajuste fino dinâmico deve ser realizado combinando testes de fluidez de solda e análise de seção transversal de junta de solda.

O fio de solda contendo prata e a pasta de solda SAC305 podem alcançar soldagem estável em linhas de produção SMT reais, mas o perfil de temperatura de refluxo e a atividade de fluxo devem ser estritamente combinados; caso contrário, é provável que ocorram problemas como umedecimento deficiente, aumento da taxa de vazios e espessamento anormal da camada IMC, com desempenho particularmente sensível nos componentes QFN e 0201. Esta combinação foi verificada como viável nos casos de produção em massa de 20 anos da Jia Jinyuan, desde que o teor de prata do fio de solda seja controlado em 2,0% a 3,2%, o teor de metal da pasta de solda seja mantido em 88,5% ± 0,3%, e a temperatura de pico de refluxo seja fixada em 235°C ± 2°C.

Se a pasta de solda for selecionada incorretamente ou limpa de forma incompleta durante a soldagem da PCB, os íons haleto residuais e a umidade agirão juntos para desencadear a migração eletroquímica, levando à corrosão dos circuitos de cobre na PCB, à redução da resistência de isolamento e à confiabilidade severamente comprometida a longo prazo, com o risco de falha aumentando significativamente, especialmente em ambientes de alta temperatura e alta umidade.

Se a pasta de solda expirada ainda pode ser colocada em produção depende das condições reais de armazenamento, da conformidade com os procedimentos de recuperação de temperatura e dos resultados da verificação do processo durante todo o processo de impressão e soldagem por refluxo, em vez de ser simplesmente determinado com base na etiqueta de validade da pasta de solda. Nas linhas de produção In, o armazenamento inadequado a frio em baixa temperatura geralmente leva a mudanças repentinas na viscosidade da pasta de solda, estratificação de fluxo ou oxidação de partículas metálicas, o que por sua vez causa defeitos de lote, como solda insuficiente, pontes de solda e juntas de solda fria.

Se a pasta de solda solidifica e falha durante o armazenamento em baixa temperatura depende do seu sistema de formulação e das condições de armazenamento. A pasta de solda comum à base de colofónia tende a estratificar ou aumentar a viscosidade abaixo de 5°C, mas isso não significa falha completa. Seu desempenho de impressão pode ser restaurado desde que retorne a uma temperatura constante de 25°C por mais de 4 horas e seja totalmente agitado. A chave para o armazenamento da pasta de solda é evitar ciclos repetidos de congelamento e descongelamento e entrada de umidade.

Fios de solda contendo e sem chumbo não devem ser misturados na mesma linha de produção. Devido à grande diferença nos pontos de fusão, sistemas de fluxo incompatíveis e alto risco de corrosão residual, misturá-los levará a juntas de solda fria, formação de pontes, rachaduras quebradiças nas juntas de solda e erro de julgamento de AOI. O ponto de fusão de 217°C da solda sem chumbo e o ponto de fusão de 183°C do fio de solda contendo chumbo criam um conflito de tensão térmica, e seus conteúdos de halogênio e temperaturas de ativação diferem, o que pode facilmente causar defeitos de soldagem em lote.

A escória excessiva da soldagem por onda afeta diretamente o rendimento da soldagem e o custo de consumo das barras de solda. As causas comuns incluem alto teor de impurezas nas barras de solda, temperatura de solda de onda descontrolada, resíduo de fluxo carbonizado grave, agitação excessiva do pote de solda e proteção insuficiente de nitrogênio. As soluções exigem esforços coordenados em diversas dimensões, incluindo seleção de barras de solda, otimização do perfil de temperatura, frequência regular de remoção de escória, controle de volatilização de fluxo e monitoramento da pureza do nitrogênio.

A grande quantidade de fumaça gerada pelo fio de solda durante a soldagem vem principalmente da decomposição térmica do fluxo, temperatura de soldagem excessivamente alta, teor excessivamente alto de colofônia no fio de solda ou ventilação insuficiente. Esses fatores aumentam conjuntamente a intensidade de geração e o risco de toxicidade dos fumos de soldagem, o que é particularmente proeminente nas operações de soldagem por onda e de ferro de solda manual.

Embora os fios de solda, as barras de solda e a pasta de solda pertençam ao sistema de solda sem chumbo, as diferenças em suas formas levam a diferentes lógicas de projeto para a composição da liga. In linhas de produção reais, misturá-los facilmente causa problemas como baixa molhabilidade, aumento da taxa de vazios e resíduos de branqueamento após soldagem por refluxo. As proporções de liga dos três não podem ser simplesmente trocadas; formulações dedicadas que correspondam ao formulário correspondente devem ser selecionadas de acordo com os requisitos do processo.

A divisão dos cenários de aplicação entre pasta de solda e fluxo líquido depende do tamanho da junta de solda, da densidade dos componentes e da compatibilidade do equipamento. A pasta de solda é adequada para impressão de estêncil ou processos de distribuição para 0201 e microcomponentes menores, enquanto o fluxo líquido é usado principalmente para inserção através de furos, retrabalho em grandes almofadas de solda e pré-pulverização antes da soldagem por onda seletiva. Os dois são frequentemente usados ​​em combinação em linhas de produção SMT de acordo com o tempo de ciclo do processo e requisitos de controle de resíduos.