Cuando encontramos grietas en las juntas de soldadura en la línea de producción, nuestra primera reacción no es reemplazar el equipo sino verificar el lote de soldadura en pasta y el perfil de reflujo, porque más del 85% de las grietas ocultas se originan por la falta de coincidencia entre el coeficiente de expansión térmica de la pasta de soldadura en sí y el sustrato, combinado con una velocidad de enfriamiento excesivamente rápida durante la etapa de enfriamiento que genera tensión de corte dentro de la junta de soldadura. Cuando esta tensión se acumula hasta un valor crítico en el borde de la junta de soldadura o en la interfaz IMC, se formarán microfisuras. Estas grietas suelen ser invisibles bajo rayos X, pero se rompen centralmente durante la prueba de envejecimiento a alta temperatura y alta humedad del cliente.

La selección de la pasta de soldadura para juntas de soldadura debe seguir de cerca tres indicadores estrictos: la temperatura Tg debe ser más de 20 ℃ más alta que la temperatura operativa máxima del cliente, el alargamiento debe ser superior Al 45 % para absorber la deformación térmica y el contenido de plata entre 0,3 % y 0,7 % no solo puede garantizar la humectabilidad sino también evitar la reducción de la resistencia a la fatiga causada por fases excesivamente frágiles de Ag3Sn. Una vez usamos la misma resistencia 0402 para comparar después de 500 ciclos de choque térmico de -40 ℃ a 125 ℃, y descubrimos que la tasa de agrietamiento de las uniones de soldadura usando pasta de soldadura de bajo módulo era solo 1/6 de la de los modelos de alto módulo, y la posición de inicio de grietas se desplazó desde el borde de la almohadilla hasta el centro del cuerpo de soldadura, lo que indica que la ruta de liberación de tensión ha experimentado un cambio esencial.

El tamaño de apertura de la plantilla en el proceso de impresión debe coincidir estrictamente con el tamaño de las partículas de pasta de soldadura. Cuando se utiliza soldadura en pasta Tipo 4, si todavía se utiliza la apertura de la plantilla Tipo 3, se producirá un volumen de soldadura en pasta insuficiente y una altura de unión de soldadura insuficiente después del reflujo. Durante el enfriamiento y la contracción, hay una falta de espacio de deformación plástica redundante, lo que es muy probable que induzca grietas transversales en la raíz de la unión soldada. Aunque la soldadura en pasta Tipo 5 es adecuada para dispositivos 01005, es más sensible a la temperatura y humedad ambiente. Cuando la humedad relativa del taller supera el 60%, su tasa de atenuación de la viscosidad es 3 veces más rápida que la del Tipo 4, lo que provoca directamente un desmolde deficiente y un mayor riesgo de microfisuras asociadas con las bolas de soldadura.

La temperatura máxima de reflujo no es cuanto más alta, mejor. Cuando el residuo de fundente en la soldadura en pasta dura más de 60 segundos por encima de 230 ℃, sus productos carbonizados se incrustarán en la capa de IMC y debilitarán la fuerza de unión entre Cu6Sn5 y la matriz de soldadura. En este momento, incluso si la junta de soldadura parece llena, es fácil despegarla a lo largo de esta interfaz durante la prueba de caída. Realizamos un seguimiento de un lote de placas base médicas y descubrimos que después de reducir la temperatura máxima de 245 ℃ a 238 ℃ y acortar el tiempo de retención a 45 segundos, el rango de fluctuación de la resistencia Al corte de la unión de soldadura se redujo de ±12 % a ±5 % y la tasa de atenuación del empuje después del almacenamiento a alta temperatura disminuyó en un 40 %.

La confiabilidad de la soldadura en pasta no solo puede depender del alargamiento y el punto de fusión en la hoja de datos, sino que también debe verificar su rendimiento real bajo la estructura laminada de PCB real. Por ejemplo, la combinación de FR4 de 1,6 mm de espesor + 2 oz de espesor de cobre hará que la velocidad de enfriamiento de la junta de soldadura sea 1,8 veces más rápida que la de la placa estándar. En este momento, es necesario hacer coincidir la pasta de soldadura para juntas de soldadura con una temperatura de transición vítrea más baja y una respuesta de relajación de tensiones más rápida; de lo contrario, no importa Cuán buenos sean los parámetros del proceso, no pueden suprimir los defectos inherentes a nivel del material.