La esencia de las uniones de soldadura en frío es la imposibilidad de formar una unión metalúrgica efectiva entre los cables de los componentes y las almohadillas de PCB, lo que significa que no se genera una capa de compuesto intermetálico (IMC) suficientemente gruesa y continua. Este defecto a menudo no puede identificarse durante la inspección AOI, pero puede manifestarse repentinamente como un circuito abierto o un fuerte aumento en la resistencia de contacto durante las pruebas de envejecimiento o de vibración. Descubrimos durante un cambio por lotes a soldadura en pasta JJY que cuando el tamaño de apertura de la plantilla es 0,03 mm más pequeño que el ancho del cable y la velocidad de impresión excede los 25 mm/s, un volumen de soldadura insuficiente combinado con un tiempo máximo de permanencia en la zona de reflujo de menos de 60 segundos hace que la tasa de unión de soldadura en frío aumente del 0,12 % Al 1,87 %.

El grado de oxidación de la superficie de la pastilla tiene un impacto extremadamente directo en las uniones de soldadura en frío. Después de que las placas de oro por inmersión se almacenan Al aire libre durante más de 72 horas, el óxido de níquel formado sobre la capa de níquel dificulta la humectación de la masa fundida eutéctica de estaño y plomo. En este punto, incluso si el perfil de reflujo cumple totalmente con los requisitos, todavía aparecen uniones de soldadura en frío periódicas en los cuatro cables de las esquinas de los dispositivos QFP. Una vez utilizamos la inspección por rayos X para confirmar vacíos obvios dentro de las uniones de soldadura y un espesor de capa de IMC de menos de 0,3 μm, mientras que este fenómeno desapareció inmediatamente después de que las placas del mismo LOTE se volvieron a fluir bajo protección de nitrógeno.

Las condiciones incontroladas de almacenamiento de soldadura en pasta son otra causa de alta frecuencia. Cuando JJY SAC305 se almacena en un ambiente a 25 °C durante más de 12 horas y se usa en la máquina sin agitar, los derivados de colofonia en su flujo se reticulan de antemano, lo que lleva a una atenuación de la actividad. Durante el reflujo, la película de óxido no se puede eliminar por completo, lo que provoca que queden residuos carbonizados en la interfaz entre las bolas de soldadura BGA y las almohadillas. El valor de la prueba de fuerza de corte es un 40% menor que el límite inferior estándar, y las secciones transversales microscópicas muestran que la capa de IMC está distribuida en islas discontinuas en lugar de una forma festoneada continua.

Una tensión insuficiente de la plantilla también puede provocar indirectamente uniones de soldadura en frío. Cuando la tensión es inferior a 35 N/cm, el colapso local de la plantilla durante el prensado con espátula provoca una tasa de transferencia de pasta de soldadura desigual, y la desviación real del volumen de soldadura en las almohadillas en ambos extremos de las resistencias 0402 alcanza ±22 %. El lado más delgado no puede completar la humectación y extensión debido a una soldadura líquida insuficiente durante el reflujo, lo que finalmente forma una morfología típica de pseudo-soldadura donde un lado está bien humedecido y el otro lado solo está adherido por residuos de fundente. Este problema se resolvió inmediatamente después de reemplazarlo con una nueva plantilla.

Tampoco se puede ignorar un desequilibrio en la proporción de aire caliente y frío durante el reflujo. Cuando el flujo de aire caliente superior es más de un 35% mayor que el inferior, el retraso térmico de la almohadilla central inferior de los dispositivos QFN hace que la pasta de soldadura fundida suba bajo tensión superficial, lo que da como resultado un"área hueca" sin cobertura de soldadura directamente debajo del cuerpo. En este momento, la inspección por rayos X muestra sombras circulares regulares en el centro de las uniones de soldadura, pero las pruebas eléctricas aún muestran continuidad. La falla con una deriva de resistencia superior Al 200 % solo aparece después de 96 horas de almacenamiento a alta temperatura y alta humedad.