El fundente para alambre de soldadura a base de colofonia debe cumplir con los requisitos de clasificación de tipo R (no activo), tipo RMA (moderadamente activo) o tipo RA (altamente activo) en la Tabla 4-1 de IPC J-STD-004B. Su contenido de colofonia no debe ser inferior Al 50% (fracción de masa), y el contenido total de halógenos debe controlarse por debajo del 0,1%. De lo contrario, es probable que se formen cristales residuales blancos después de la soldadura por ola, especialmente puentes de sal higroscópicos alrededor de las uniones de soldadura de los dispositivos del paquete 0402, lo que aumentará la tasa de fuga de las pruebas de TIC a más del 3,7%. Una vez nos encontramos con una situación en la que la pureza de la colofonia de un lote comprado cayó Al 42%, lo que provocó defectos funcionales consecutivos en una sola placa en la línea de producción SMT durante tres semanas. Las nuevas pruebas encontraron que la capa de IMC en la interfaz de la junta de soldadura tenía un espesor desigual, con el punto más delgado de solo 0,8 μm, muy por debajo del mínimo de 1,2 μm requerido por IPC-A-610G.
El contenido sólido del fundente para alambre de soldadura que no se limpia suele ser del 2,0 % ± 0,3 %. Según la Cláusula 5.2.1 de J-STD-004B, la resistencia de aislamiento de su residuo debe ser mayor que 1×10⁸Ω/□. Sin embargo, cuando la temperatura máxima de reflujo real alcanza los 245 ℃, si una protección insuficiente del nitrógeno conduce a un contenido de oxígeno superior a 100 PPM, los productos de descomposición térmica del fundente formarán una película orgánica de color canela en el fondo de los paquetes QFN. Esta película se considera erróneamente como uniones de soldadura en frío durante la inspección AOI y, de hecho, causa una atenuación del 23% de la resistencia Al corte de la unión de soldadura en pruebas de envejecimiento a alta temperatura posteriores. Una vez tuvimos un proyecto de controlador en un vehículo en el que el sensor de oxígeno del horno no estaba calibrado, lo que provocó que las juntas de soldadura BGA se agrietaran en 17 placas individuales consecutivas después de un choque térmico de -40 ℃. El análisis de rayos X posterior Al evento confirmó que la capa de residuo carbonizado impedía la refusión de la soldadura.
Los componentes activos del fundente soluble en agua son en su mayoría un sistema compuesto de sales de ácidos orgánicos y aminas. Según el Apéndice B de J-STD-004B, su contenido de iones cloruro no debe exceder los 2,5 μg/cm², pero los valores medidos de productos comunes en el mercado a menudo alcanzan los 3,1~4,6 μg/cm². Si se omite el rociado de agua desionizada a 30 ℃ (caudal ≥12 L/min), la inmersión de 60 s y el proceso de rociado secundario especificado en IEC 61189-2, se producirá una migración electroquímica obvia en el borde de la almohadilla de PCB después de que la PCBA se almacene en un ambiente de 85 ℃/85 % HR durante 72 horas, y la resistencia superficial de la capa de pasta de plata caerá a 2,3×10⁶Ω/□. Una vez usamos el mismo alambre de soldadura soluble en agua para soldar tableros de muestreo BMS: el grupo sin lavar tenía 3 canales de deriva de muestreo ADC que excedían ±15 mV después de 48 horas de envejecimiento energizado, mientras que el grupo de control que siguió estrictamente el proceso de limpieza pasó.
Los tres tipos de fundente tienen diferencias esenciales en el diseño de apertura de la plantilla. El fundente a base de colofonia requiere un área de apertura ampliada para compensar los efectos de la viscosidad; el fundente sin limpieza es adecuado para una relación de aspecto de 1:1,15 para evitar el hundimiento; El fundente soluble en agua debe controlar la rugosidad de la pared de la abertura a Ra≤0,4μm; de lo contrario, los residuos penetrarán en el sustrato de la PCB a lo largo de microfisuras después del reflujo, lo que provocará una falla del CAF. Descubrimos en la producción en masa de una placa de RF de estación base 5G que la tasa de defectos falsos de AOI se disparó Al 11,2% después de usar alambre de soldadura soluble en agua. Finalmente se descubrió que el parámetro de pulido con láser de la plantilla se configuró erróneamente en Ra = 0,8 μm y la tasa cayó Al 0,9 % después del ajuste.
Se debe realizar un procedimiento completo de limpieza del equipo Al cambiar los tipos de flujo. La Cláusula 7.3.2 de J-STD-004B requiere claramente que la punta del soldador se limpie con isopropanol y se queme vacía durante 3 minutos antes de reemplazarla, pero el personal de primera línea a menudo ignora los residuos en la pared interior del conducto del alambre de soldadura. Esto provoca salpicaduras continuas de los primeros 50 metros de alambre de soldadura después de cambiar de fundente a base de colofonia a fundente soluble en agua, porque la colofonia residual vieja se carboniza a 220 ℃ y bloquea el conducto, lo que provoca que la presión de expulsión del fundente aumente repentinamente a 0,35 MPa, excediendo la carga nominal del motor de alimentación de alambre. Una vez quemamos los módulos de accionamiento paso a paso de dos estaciones de soldadura automática debido a este problema, y el problema se resolvió por completo solo después de que exigimos aumentar la frecuencia de la limpieza ultrasónica del conducto.
