Los problemas de soldadura en frío nunca han sido un fenómeno aislado en las líneas de producción de JiaJinYuan; son un resultado inevitable de la presión combinada de los perfiles de temperatura de reflujo no conformes y la capacidad calorífica excesiva de la PCB. Cuando los tableros de una sola cara tienen un espesor de cobre de 2 oz, dimensiones del panel superiores a 200 × 250 mm e incluyen vertidos de cobre de gran área, la temperatura real de la superficie del tablero medida por el horno de reflujo es 8 ~ 12 ℃ más baja que la posición de conexión del termopar. Si además hay un tamaño insuficiente de la apertura de la plantilla, una degradación de la actividad de la pasta de soldadura o una fluctuación de la pureza del nitrógeno por debajo del 99,85%, la incidencia de la soldadura en frío aumentará más de 3 veces.
Una vez descubrimos uniones de soldadura con valores de prueba de empuje inferiores a 4N en componentes empaquetados DIP-8 durante tres días consecutivos. El escaneo de rayos X reveló una tasa de vacío interno del 35% y el corte transversal confirmó un reflujo de soldadura incompleto. Una investigación adicional descubrió que el lote de PCB usaba sustrato FR-4+High TG170, con una tasa de cobertura de cobre en la parte posterior de hasta el 68%, mientras que los ajustes de temperatura de reflujo todavía usaban parámetros obsoletos. La temperatura máxima de la zona de reflujo fue de sólo 212 ℃ con una duración de menos de 45 segundos, lo que fue fundamentalmente insuficiente para superar su inercia térmica. Más grave aún, el termopar se conectó por error a un área libre de cobre, lo que provocó que el sistema de control de temperatura cometiera un error de cálculo y redujera activamente la potencia de calefacción.
La solución debe implicar el ajuste simultáneo del hardware y de los parámetros del proceso. Primero, aumente manualmente la potencia de calentamiento de las zonas 5 a 7 del horno de reflujo JiaJinYuan en un 12% y reduzca la velocidad del transportador de 75 cm/min a 62 cm/min. Luego use termopares de doble punto para medir la diferencia de temperatura entre el centro y los bordes de la PCB, asegurando ΔT≤5℃. Al mismo tiempo, aumente el espesor de impresión de la soldadura en pasta de 120 μm a 135 μm para compensar las pérdidas por absorción de calor, pero nunca exceda los 140 μm, de lo contrario es probable que se produzcan puentes. Finalmente, exija que todos los PCB de alta capacidad calorífica se sometan a un horneado previo a 60 ℃ durante 2 horas antes del reflujo para eliminar la absorción de humedad y el efecto de expansión causado por la tensión interna de la laminación.
Durante la fase de verificación, se debe hacer refluir la misma PCB tres veces repetidamente y se debe medir el espesor IMC de las uniones de soldadura cada vez. Si el valor medio de las tres mediciones es <1,8μm, el riesgo de soldadura en frío se considera no resuelto. En este punto, detenga inmediatamente la línea para verificar si el medidor de flujo de nitrógeno está bloqueado por contaminación de aceite, porque cuando el caudal del equipo JiaJinYuan es inferior a 15 l/min, el contenido de oxígeno aumentará por encima de 800 PPM, inhibiendo directamente la capacidad de humectación de la superficie de las aleaciones de estaño y plomo, y esta inhibición se retrasa particularmente y se oculta en tableros con gran capacidad calorífica.
Las uniones de soldadura en frío son casi invisibles bajo AOI y solo pueden exponerse mediante pruebas de fuerza de corte o teñido de la sección transversal de la unión de soldadura. Por lo tanto, la línea de producción nunca debe depender de una nueva inspección visual. El coeficiente de capacidad calorífica debe incluirse en la lista de verificación de revisión del DFM para cada PCB nueva. Para todos los tipos de placas con un espesor de cobre ≥1,5 oz, una tasa de cobertura de cobre >60 % y un espesor de placa >1,6 mm, el informe del perfil de temperatura de reflujo medido debe estar estampado con la firma manuscrita del ingeniero de procesos; de lo contrario, no se permite la alimentación de material por lotes. Esta es la regla de hierro que ha permitido a JiaJinYuan lograr cero quejas sobre soldadura en frío por lotes en los últimos tres años.
