El ennegrecimiento de las uniones soldadas debido Al alambre de soldadura no es de ninguna manera una opción en la planta de producción. Hemos desmontado cientos de uniones ennegrecidas y descubrimos que el mismo carrete de alambre de soldadura produce uniones brillantes y brillantes en la Línea A, pero juntas grises y opacas en lotes en la Línea B. Esto indica que el problema no radica en el lote de alambre de soldadura en sí, sino más bien en una falta de coincidencia entre la lógica de control de temperatura de la línea de producción y la ventana de actividad del alambre de soldadura. Por ejemplo, cuando un alambre de soldadura de 0,8 mm permanece en una punta de soldador a 320 °C durante más de 2,5 segundos, una película fundente a base de resina carbonizada forma una capa irreversible de color marrón oscuro en la superficie de la unión. Por el contrario, Al cambiar a alambre de soldadura que contiene activadores de ácidos orgánicos, incluso cuando la temperatura aumenta a 340 °C, la unión aún conserva un brillo metálico blanco plateado siempre que la humectación se complete en 1,8 segundos.
Muchos ingenieros reemplazan inmediatamente el alambre de soldadura tan pronto como ven que se ennegrece, solo para descubrir que el nuevo lote comienza a volverse amarillo nuevamente después de tres días. La verdadera causa fundamental es a menudo que la temperatura del crisol de soldadura por ola se mantiene a largo plazo a 265 °C sin protección de nitrógeno, lo que hace que los iones de cloruro libres en la soldadura fundida catalicen continuamente reacciones de oxidación. En este punto, Ni siquiera cambiar a alambre de soldadura con bajo contenido de halógenos ayudará, ya que sus residuos de fundente acelerarán la descomposición en complejos oscuros en condiciones de alta temperatura y ricas en oxígeno. Nuestras mediciones In situ en una fábrica en Dongguan revelaron que cuando el caudal de nitrógeno del crisol cae por debajo de 15 l/min, la incidencia de puntos negros en las juntas aumenta del 7 % Al 34 %. En cambio, cambiar a alambre de soldadura libre de halógenos empeora la mala humectación debido a una actividad insuficiente, lo que provoca que los puntos negros se propaguen desde áreas localizadas a placas enteras.
Problemas más sutiles se esconden en la etapa de almacenamiento del alambre de soldadura. Cuando la humedad del taller se mantiene durante todo el año por encima del 65% HR, los rastros de humedad absorbidos en la superficie del alambre de soldadura se vaporizan instantáneamente durante la soldadura y rasgan la película fundente, exponiendo el sustrato de cobre Al aire a alta temperatura y provocando un ennegrecimiento oxidativo. Este fenómeno es especialmente prominente durante la soldadura de invierno de dispositivos sensibles a la electrostática, ya que los operadores a menudo colocan el alambre de soldadura directamente Al lado de los radiadores para hornear. Si bien la superficie parece seca, el flujo interno en realidad ha sufrido una degradación térmica, con una caída de la actividad de más del 30%, manifestándose finalmente como halos gris-negros en forma de telaraña en los bordes de las juntas.
El juicio debe basarse en un análisis transversal bajo un microscopio. Si el ennegrecimiento se limita a la capa de escoria en la parte superior de la junta y se puede limpiar fácilmente con un hisopo de algodón IPA, lo más probable es que se trate de un residuo de fundente carbonizado. Si la capa negra penetra profundamente en el cuerpo de la articulación y se entrelaza con la almohadilla de cobre en un patrón dentado, se debe a un espesamiento anormal del compuesto intermetálico de cobre y estaño (IMC). En este punto, reemplazar el alambre de soldadura no tiene sentido; Primero se debe verificar si el espesor del oro por inmersión en níquel químico de la PCB es inferior a 0,05 μm, si la película OSP ha caducado o ajustar el gradiente de temperatura de precalentamiento para que la almohadilla alcance más de 120 °C antes de entrar en contacto con la onda de soldadura para eliminar la humedad de la interfaz.
Insistimos en preparar tres juegos de muestras de soldadura comparativas para cada lote de alambre de soldadura antes de ponerlo en línea, soldando en la misma placa de prueba FR-4 con tiempos de permanencia fijos de 1,5 segundos a 300 °C, 320 °C y 340 °C respectivamente. La exploración XRF se utiliza para confirmar el nivel de residuos de halógeno en las juntas. Una vez que el área de punto negro en el grupo de 320 °C excede el 12 % del área de una sola almohadilla, el lote se retira inmediatamente de servicio y se rastrea la desviación en la proporción de adición de antioxidante durante el proceso de fundición, porque existe una relación de función de atenuación no despreciable entre el valor de actividad del alambre de soldadura en el momento de su lanzamiento en fábrica y las condiciones de trabajo reales en la línea de producción.
