La pérdida de control sobre el ángulo de alimentación del alambre de soldadura se ha convertido en la causa principal del rebote en la tasa de salpicaduras de soldadura manual, especialmente en PCB de ensamblaje mixto donde coexisten QFN de 0,25 mm de paso y resistencias 0402. Si todavía se utiliza el ángulo constante de 45° recomendado por el libro de texto para la alimentación de soldadura, la soldadura fundida se rociará fácilmente a lo largo del costado de las clavijas bajo acción capilar. Los datos reales de la línea de producción muestran que cuando el ángulo entre el alambre de soldadura y el eje de la punta de soldadura se reduce de 45° a 30°, el número de partículas de salpicaduras disminuye en un 62%. Este es el resultado físico de que la ruta de escape del vapor del flujo esté efectivamente restringida y de que la tensión superficial de la soldadura domine la dirección del flujo.
La industria está cambiando rápidamente hacia escenarios de soldadura manual a alta temperatura y sin plomo. Después de que el punto de fusión de la soldadura SAC305 aumenta a 217 °C, la tasa de atenuación de la capacidad calorífica de la punta de soldadura se acelera, lo que lleva a una reposición repetida de soldadura para la misma unión de soldadura. Si el ángulo no se restablece durante cada reposición, la capa carbonizada de fundente residual del tiempo anterior se convertirá en la base de expulsión de nuevas salpicaduras de bolas de soldadura. Observamos que después de que una fábrica de EMS en Shenzhen cambiara a un proceso sin plomo, la tasa de retrabajo por salpicaduras aumentó en un 37%. La causa principal no es el ajuste incorrecto de la temperatura de la punta de soldadura, sino que los operadores no saben que el ángulo de alimentación de la soldadura debe ajustarse dinámicamente de acuerdo con el estado de acumulación de calor de la unión de soldadura.
La presión espacial que ejercen los PCB de alta densidad está obligando a reconstruir las técnicas de alimentación de soldadura. Cuando el paso de la almohadilla adyacente se comprime a 0,3 mm, la alimentación de soldadura de tipo empuje horizontal tradicional inevitablemente hará que el alambre de soldadura raye la lámina de cobre de las almohadillas adyacentes, lo que genera el riesgo de microcortocircuitos. En este momento, se debe utilizar el método de inserción oblicua, permitiendo que la punta del alambre de soldadura penetre en el área de unión entre la punta de soldadura y la almohadilla en un ángulo de 35°, y utilizando el borde lateral de la punta de soldadura para formar un límite físico. Después de que se introdujo esta técnica en una fábrica de electrónica automotriz en Suzhou, la tasa de defectos de puenteo de juntas de soldadura disminuyó de 1,8 ‰ a 0,4 ‰, pero la premisa es que la estabilidad de los dedos del operador debe ser capaz de soportar la acción coordinada del bloqueo del ángulo y la liberación de la cantidad de soldadura en 0,5 segundos.
La mayor actividad del flujo y la miniaturización del diámetro del alambre de soldadura forman una presión dual. La ventana de volatilización del flujo de colofonia de color blanco agua se estrecha. Si el ángulo de alimentación de soldadura es demasiado grande, lo que resulta en una sección suspendida demasiado larga del alambre de soldadura, un precalentamiento local insuficiente hará que el fundente explote instantáneamente Al entrar en contacto con la zona de alta temperatura. En comparación con el modelo de 0,5 mm, la rigidez a la flexión del alambre de soldadura de 0,3 mm disminuye en un 58 %, lo que lo hace más propenso a la microvibración durante el proceso de alimentación de soldadura. Esta vibración, junto con el vapor explosivo, induce directamente la expulsión de partículas de soldadura de alta frecuencia. Una fábrica OEM en Dongguan sufrió una vez la aparición de puntos negros en uniones de soldadura LED 0603 debido a este problema, que finalmente se resolvió por completo acortando la distancia desde el extremo del tubo guía del alambre de soldadura hasta la punta de soldadura de 8 mm a 4 mm y reduciendo simultáneamente el ángulo de alimentación de la soldadura.
El estado de la capa de óxido de la punta de soldadura está cambiando el efecto real del ángulo de alimentación de la soldadura. Cuando el espesor de la película de óxido en la superficie de una punta cromada de uso prolongado alcanza los 3 μm, su conductividad térmica disminuye en 22°. En este momento, incluso si el ángulo es preciso, el tiempo de residencia de la soldadura fundida en el cuerpo de la punta se prolonga, la acumulación de productos de descomposición del fundente se intensifica y, en cambio, aumenta el riesgo de salpicaduras. Requerimos que después de cada turno, la línea de producción limpie la punta con una esponja húmeda y luego muela ligeramente el bisel del cuerpo de la punta con papel de lija de grano 300 para garantizar que el espesor de la capa de óxido se controle dentro de 0,8 μm; de lo contrario, todas las optimizaciones de ángulo no serán válidas.
La diferencia de capacidad calorífica de las placas multicapa obliga a la implementación en capas de estrategias de alimentación de soldadura. Cuando el espesor de la lámina de cobre inferior de una placa de cuatro capas es demasiado grande, el calor del soldador se conduce rápidamente a las capas internas y la temperatura real de la superficie de la almohadilla es 15 °C menor que la de la capa superficial. Si la alimentación de soldadura aún se realiza de acuerdo con el ángulo de experiencia de la capa superficial, el retraso en la dispersión de la soldadura provocará que el vapor fundente se acumule debajo de la almohadilla. Una vez que se supera la presión crítica, se precipitará hacia arriba a través de la capa de soldadura fundida para formar salpicaduras. Para este propósito, una fábrica de módulos de potencia en Wuhan ha desarrollado un mecanismo de compensación del ángulo de alimentación de soldadura basado en retroalimentación de medición de temperatura por infrarrojos. Cuando la temperatura de la almohadilla detectada es 5°C menor que el valor establecido, automáticamente recuerda Al operador que debe reducir el ángulo otros 5°.
Las fluctuaciones en la pureza del alambre de soldadura están amplificando la sensibilidad del control del ángulo. Recientemente, varios proveedores han reducido el contenido Sn del 99,3% Al 99,0% para reducir costos. Aunque esto cumple con el estándar J-STD-006, el aumento de elementos de impureza reduce la tensión superficial en estado fundido en un 8%. Bajo el mismo ángulo de alimentación de soldadura de 30°, es más probable que la soldadura se desprenda de la punta de soldadura y forme gotas independientes. Este cambio no puede identificarse a simple vista y debe basarse en el valor del contenido medido Sn en el informe SGS de terceros de cada lote de alambre de soldadura para calibrar los parámetros operativos.
