Las uniones de soldadura en frío a menudo aparecen de color blanco grisáceo sin brillo metálico bajo la inspección AOI, con rebabas obvias en los bordes, depresiones locales o bolas de soldadura residuales. Bajo el microscopio se puede observar claramente la fusión incompleta de las partículas de soldadura y un límite claro en la interfaz. Estas uniones ocasionalmente muestran circuitos abiertos en las pruebas de TIC y se fracturan por lotes durante la etapa de envejecimiento a alta temperatura después de las pruebas funcionales. La causa principal es que la temperatura máxima real del horno de reflujo no cumple con el requisito de redundancia de fusión de 20 ℃ por encima del punto eutéctico de la aleación de soldadura en pasta. Por ejemplo, el punto eutéctico teórico de la soldadura en pasta JiaJinYuan SN96.5AG3.0CU0.5 es 217 ℃, pero el perfil de temperatura medido en la línea de producción muestra que el final de la tercera zona de temperatura solo alcanza los 214,2 ℃ y el tiempo de retención es inferior a 45 segundos, lo que lleva a que los residuos de fundente se envuelvan alrededor de las partículas no fundidas y formen un falso enclavamiento mecánico.

Una tensión insuficiente de la plantilla durante el proceso de impresión agrava el riesgo de soldadura en frío. Cuando el tamaño de apertura de la plantilla es de 0,25×0,4 mm y la tensión es inferior a 38 N/cm, el rango de fluctuación de la tasa de transferencia de pasta de soldadura se expande a 62%~79%, y la cantidad de deposición en algunas almohadillas es inferior a 0,08 mg. Incluso si los parámetros de reflujo cumplen con los estándares, es difícil lograr una unión metalúrgica completa. Realizamos un seguimiento de 12 lotes de defectos de soldadura en frío en la línea de producción de un cliente y descubrimos que 9 de ellos correspondían a una frecuencia de limpieza diaria de la plantilla superior a 3 horas por vez, la presión de la espátula cayó de 4,2 kg a 3,6 kg y el tiempo insuficiente de calentamiento de la pasta de soldadura de menos de 4 horas provocó que la viscosidad aumentara en un 18 %. La combinación de estos tres factores redujo la cantidad de colapso de la soldadura en pasta en 0,015 mm, debilitando directamente la capacidad de autoalineación durante el reflujo.

Una concentración insuficiente de protección de nitrógeno también es una causa oculta. Cuando la O? El contenido en el horno es superior a 150 PPM, la tasa de crecimiento de la película de óxido superficial de la aleación SnAgCu en el rango de 210 ℃ alcanza 0,8 nm/s, superando con creces el umbral de capacidad de reducción del fundente. En este momento, incluso si la temperatura máxima cumple con el estándar, la unión soldada todavía presenta una morfología típica de soldadura en frío. Utilizamos XPS para realizar análisis de componentes en las uniones de soldadura defectuosas y confirmamos que su SnO? La proporción alcanzó el 12,7%, mientras que la de las uniones de soldadura normales fue sólo del 2,1%. Esto indica que el bloqueo del caudalímetro de nitrógeno no se detectó a tiempo y el N real? El flujo cayó de 25 L/min a 16,3 L/min, pero el valor original aún se mantuvo en la hoja de registro del proceso.

Los datos de las pruebas de fuerza de corte de uniones de soldadura en frío son muy engañosos. Cuando se prueba con un Dage 4000+ a una velocidad de 10 μm/s, la lectura inicial puede alcanzar los 12 gf, pero después de una carga continua durante 0,8 segundos, cae repentinamente a 3,4 gf acompañado de un sonido de fractura frágil. Esta característica de atenuación no lineal está directamente relacionada con la ausencia de una capa IMC. El patrón XRD confirma que la intensidad de su pico de difracción Cu6Sn5 es inferior Al 31 % del de la muestra estándar, y el escaneo de superficie EDS muestra que la relación atómica Cu/Sn se desvía de la relación ideal 3,8:1 en ±0,9 unidades, lo que indica que la cinética de reacción se ve gravemente obstaculizada.

Después de reemplazarlo con un nuevo lote de soldadura en pasta JiaJinYuan del mismo modelo, la tasa de soldadura en frío no mejoró. La investigación inversa encontró que la desviación de calibración del termopar del horno de reflujo alcanzó ±1,9 ℃ y la acumulación de carbono en la cadena provocó una disminución del 7,3 % en la eficiencia de transferencia de calor. Sin ajustar la configuración de la zona de temperatura, simplemente limpiar la cadena y recalibrar el termopar redujo la tasa de soldadura en frío de 1280 PPM por millón de piezas a 210 PPM. Esto nos recuerda que el monitoreo del estado del equipo debe incluirse en la hoja de inspección diaria, en lugar de depender del cambio de lotes de pasta de soldadura para enmascarar los problemas de degradación del hardware.