Mezclar incorrectamente dos barras de soldadura hechas de diferentes aleaciones en una máquina de soldadura por ola es tan peligroso como mezclar diésel con aceite de motor. En la superficie, ambos aparecen como lingotes de metal de color gris plateado, pero en realidad, sus proporciones de plomo y estaño, elementos traza de plata y cobre y tipos de activadores son completamente diferentes. Una vez que coexisten en estado fundido, se producirán problemas como la precipitación de fases eutécticas de bajo punto de fusión, la suspensión de partículas metálicas de alto punto de fusión y el desequilibrio en la velocidad de descomposición del fundente. La semana pasada en la Línea A, nos encontramos con una situación en la que, después de mezclar Sn63/Pb37 y Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5, las uniones de soldadura se volvieron grises y fallaron las pruebas de empuje durante tres horas consecutivas.
La causa principal es que cuando la diferencia de temperatura del líquido entre diferentes barras de soldadura excede los 8°C, la zona de temperatura constante de 255°C establecida para la máquina de soldadura por ola simplemente no puede acomodar la fusión completa y la reacción metalúrgica suficiente de ambas. Algunas áreas de juntas de soldadura se encuentran en realidad en un estado pastoso semisólido, lo que genera un mayor ángulo de humectación y una mayor probabilidad de formación de puentes. Lo que es más problemático es que las partículas residuales no fundidas se convertirán en manchas rebeldes en los procesos de limpieza de PCB posteriores, lo que provocará obstáculos irreversibles de humectación en las placas con tratamiento de superficie OSP.
Algunas personas todavía piensan que"como todos son a base de estaño", se pueden mezclar y usar, solo para descubrir que la cantidad de escoria es 2,3 veces mayor de lo habitual y la frecuencia de desnatado ha cambiado de una vez cada 4 horas a una vez cada 90 minutos. Esto se debe a que la tasa de migración de los iones de cobre en diferentes soldaduras de aleaciones varía mucho: el sistema SnPb acelera la disolución de las almohadillas Cu, mientras que el sistema SAC inhibe este proceso. Después de la mezcla, se forman microzonas locales ricas en cobre, que catalizan directamente la nucleación y el crecimiento de escoria. Además, lo que el sensor de temperatura del horno retroalimenta es en realidad la temperatura promedio, que no puede monitorear las fluctuaciones termodinámicas reales causadas por los gradientes microscópicos de composición dentro del baño fundido.
Intentamos usar un espectrómetro en la Línea B para medir la composición del baño fundido en tiempo real y descubrimos que después de 30 minutos de alimentación mixta, la desviación del contenido de Sn alcanzó ±1,7% y la fluctuación de Ag fue de ±0,42%. Dichas fluctuaciones superan con creces el requisito de ±0,15 % para la consistencia del lote de soldaduras de aleación especificado en IPC-J-STD-006. Por lo tanto, no se trata de si se podrá hacer, sino de que después de la mezcla, los parámetros estarán fuera de control, las tasas de defectos se dispararán y no habrá trazabilidad. El coste de detener la línea para ajustar la máquina es mucho mayor que la diferencia de precio entre comprar dos barras de soldadura del mismo modelo.
Si realmente necesita cambiar las soldaduras de aleación, debe vaciar todo el crisol y limpiar a fondo la capa cristalina residual en la pared interior del crisol. Utilice estaño puro para dos pasadas de transición antes de introducir nuevas barras de soldadura. De lo contrario, incluso un residuo del 0,5 % de la composición de la barra de soldadura antigua reducirá la vida útil de la resistencia a la oxidación del nuevo lote de barras de soldadura en un 40 %. Estos datos provienen de nuestro seguimiento de tres años de registros de cambios de material para 27 máquinas de soldadura por ola, no de valores teóricos simulados en un laboratorio.
