Cuando las placas grandes de cobre grueso pasan a través del horno de reflujo después de la colocación SMT, la incidencia de uniones de soldadura en frío es mucho mayor que la de los tipos de placas convencionales. Esto se debe a que un espesor de cobre superior a 2 oz aumenta significativamente la capacidad calorífica de la PCB, lo que hace que la temperatura máxima real en áreas locales sea más de 25 °C inferior Al valor monitoreado por los termopares, y la pasta de soldadura no puede lograr una fusión y humectación suficientes. Las partículas metálicas activas en la pasta reparadora de soldadura en frío JiaJinYuan pueden participar en reacciones interfaciales que comienzan a 195 °C, compensando la brecha de energía causada por el retraso en la conducción del calor.

El desequilibrio de la distribución térmica es la condición física previa para las uniones de soldadura en frío

Cuando el tamaño de la PCB supera los 400 mm × 300 mm y el espesor del cobre alcanza las 2 oz, con la velocidad en línea del horno de reflujo establecida en 1,2 m/min, la diferencia de temperatura entre el borde de la placa y el centro de la placa puede alcanzar los 32 °C. La velocidad de calentamiento del área gruesa de cobre cerca de la pinza es de solo 0,8 °C/s, muy por debajo del umbral mínimo de 1,5 °C/s requerido para el sistema de aleación de soldadura en pasta. Este retraso en la respuesta térmica da como resultado juntas de soldadura que parecen brillantes en la superficie pero que no tienen unión metalúrgica interna. La inspección por rayos X muestra que, aunque la tasa de vacíos es inferior Al 15%, la atenuación promedio en las pruebas de fuerza de corte alcanza el 43%.

Los parámetros de apertura de la plantilla y de la escobilla de goma exacerban el riesgo de las juntas de soldadura en frío

El diseño de apertura ampliada comúnmente adoptado para hacer frente a la rápida conducción de calor del cobre grueso (como expandir la apertura de la almohadilla 0603 de 0,25 mm a 0,32 mm) conduce en cambio a una acumulación redundante de soldadura en el borde de la almohadilla. Durante la etapa de volatilización del fundente en el período inicial de reflujo, el flujo de aire expulsa el fundente del área central, lo que hace que la capa de soldadura principal pierda la cobertura efectiva del fundente. Mientras tanto, si el ángulo de la rasqueta es superior a 60°, se reducirá aún más la velocidad de transferencia de la pasta de soldadura, lo que dará como resultado un espesor de la pasta de soldadura de menos de 0,08 mm en el centro de la almohadilla. Esta área no puede lograr una transformación completa en fase líquida de la aleación Sn63Pb37 durante la ventana de temperatura máxima.

Lógica de adaptación de la línea de producción de la pasta reparadora de soldadura en frío JiaJinYuan

Este material no simplemente aumenta la actividad, sino que fija con precisión la temperatura de reacción inicial a 195 °C ± 2 °C mediante la regulación de la relación eutéctica ternaria Zn-Al-Cu, que cae exactamente en el intervalo de transición desde el final de la zona de remojo hasta el inicio de la zona de reflujo en el perfil de reflujo. En este momento, la superficie de cobre de la almohadilla se ha oxidado pero aún no ha formado una capa densa de CuO. Las partículas de aluminio de tamaño nanométrico en la pasta de reparación pueden desplazar preferentemente el óxido cuproso y generar compuestos intermetálicos de Al-Cu de bajo punto de fusión, proporcionando un canal de humectación continuo para la soldadura principal posterior. Las pruebas reales realizadas en una fábrica de suministro de energía en Shenzhen en placas grandes de cobre de doble cara de espesor FR4+2 oz muestran que después del uso, las uniones de soldadura en frío disminuyeron de un promedio de 11,6 por panel a 0,4.

La ventana de proceso más ajustada obliga a realizar actualizaciones de equipos colaborativos

Depender únicamente de la mejora del material no puede eliminar las uniones de soldadura en frío. Es necesario ajustar simultáneamente la velocidad en línea del horno de reflujo a 0,95 m/min para extender el tiempo de calentamiento efectivo y reducir el contenido de oxígeno nitrógeno de 300 PPM a menos de 80 PPM. De lo contrario, los componentes activos de la pasta reparadora se agotarán prematuramente en la zona de alta temperatura. Una vez descubrimos en las instalaciones de un cliente en Dongguan que cuando no se reducía la velocidad en línea, incluso con la adición de pasta de reparación, las uniones de soldadura en frío en la parte inferior del BGA permanecían estables en alrededor del 0,7%, lo que indica que el control térmico del proceso sigue siendo la condición previa decisiva.