Durante la resolución de problemas reales en la línea de producción, descubrimos que bajo la misma máquina de soldadura por ola, velocidad de cadena y temperatura de precalentamiento idénticas, después de reemplazar las barras de soldadura SAC305 de diferentes lotes, la tasa de vacíos de la junta de soldadura aumentó del 8% Al 22%. La causa principal no fue la desviación de los parámetros del proceso, sino que el contenido de cobre medido en este lote de barras de soldadura fue del 0,72 %, superando el rango estándar de 0,6 ± 0,05 %. Esto provocó que aumentara la viscosidad de la soldadura fundida y aumentara la resistencia ascendente de las burbujas. Mientras tanto, los iones de cloruro residuales en las barras de soldadura liberan continuamente gas a altas temperaturas, lo que empeora aún más la morfología del vacío.

La uniformidad metalúrgica de las barras de soldadura tiene un impacto más directo en los huecos que la composición teórica. Una vez utilizamos XRF para probar tres lotes de barras de soldadura con apariencia idéntica y descubrimos que la fluctuación del contenido de plata en diferentes posiciones en la sección transversal de un lote alcanzó el 0,04%. Esta microsegregación eleva el punto de fusión de las áreas locales y retrasa la humectación, por lo que el vapor de agua generado por la descomposición del fundente no puede descargarse a tiempo, lo que eventualmente forma huecos concentrados con un diámetro superior a 150 μm en la raíz de las uniones de soldadura. Para otro lote de barras de soldadura con una desviación estándar de distribución de plata inferior Al 0,01%, la tasa de vacíos se mantuvo estable por debajo del 6% en las mismas condiciones de trabajo.

El control inadecuado del contenido de oxígeno en las barras de soldadura también puede provocar huecos. Cuando la atmósfera protectora durante la fundición de barras de soldadura es insuficiente, las inclusiones de óxido estannoso (SnO) ingresan Al material base. Estos óxidos no pueden reducirse completamente mediante un fundente a base de colofonia durante la soldadura por ola y, en cambio, se convierten en centros de nucleación de burbujas. Especialmente en el estrecho espacio donde los pines QFP se encuentran con las almohadillas de la PCB, las partículas de óxido dificultan la propagación de la soldadura Al tiempo que atrapan nitrógeno y vapor de agua, formando grupos vacíos en forma de cadenas. Estos defectos a menudo se consideran erróneamente como uniones de soldadura en frío en la inspección AOI.

Comparamos el rendimiento en vacío de las barras de soldadura que contienen bismuto y las barras de soldadura convencionales de la serie SAC. Las barras de soldadura con un contenido de bismuto del 4,5 % reducen el punto de fusión a 216 ℃, pero la fase de bismuto se segrega en los límites de los granos Al final de la solidificación, lo que altera la continuidad del metal. Esto hace que la tensión interna no pueda liberarse uniformemente durante el enfriamiento y la contracción de la junta de soldadura, y los microporos que originalmente podrían curarse se estiran y expanden formando huecos elípticos. La dirección de su eje largo es muy consistente con la dirección del movimiento del transportador, lo que indica un efecto de acoplamiento entre la tensión mecánica y los defectos metalúrgicos.

Los informes SGS proporcionados por los proveedores de barras de soldadura no pueden reemplazar la verificación rápida del material entrante. Requerimos que después de que cada lote de barras de soldadura llegue a la fábrica, se realice una prueba de tensión superficial en estado fundido. Si los datos medidos a 250 ℃ utilizando el método de placa Wilhelmy son inferiores a 480 mN/m, este lote de barras de soldadura tiene un riesgo extremadamente alto de que se produzcan huecos en las uniones de soldadura en la soldadura por ola. Porque una tensión superficial excesivamente baja suele ir acompañada de una adición anormal de elementos activos como el germanio y el níquel. Aunque estos elementos mejoran la velocidad de humectación, inhiben la coalescencia de las burbujas y el proceso dinámico de flotación ascendente.