Durante la soldadura de equipos a alta temperatura, los alambres y barras de soldadura frecuentemente presentan defectos como uniones de soldadura en frío, humectación insuficiente y ennegrecimiento posterior a la soldadura. La causa principal es que el punto de fusión de la aleación seleccionada se superpone con la temperatura de funcionamiento continuo del equipo, lo que provoca una refundición de las juntas o una fluencia térmica. La solución práctica es priorizar el Sn96.5Ag3.0Cu0.5 (punto de fusión 217°C) o el Sn95Sb5 (punto de fusión 235°C) como reemplazo del Sn63Pb37 convencional (punto de fusión 183°C). La medida preventiva clave es marcar el aumento máximo de temperatura medido del gabinete del equipo en la lista de materiales y garantizar que la distancia desde la junta de soldadura hasta la fuente de calor sea superior a 8 mm.
Después del reflujo, aparecen microporos densos en la superficie de la junta de soldadura y el valor de la prueba de empuje es un 30% más bajo que el estándar. Los síntomas indican que el portador del fundente se volatiliza demasiado rápido a altas temperaturas y la capa del compuesto intermetálico (IMC) se espesa de manera anormal. La causa es que el fundente a base de colofonia en el alambre y la barra de soldadura tiene un punto de reblandecimiento inferior a 150 °C y carece de estabilizadores resistentes Al calor. La solución práctica es cambiar a alambre de soldadura de grado ROL0 que contenga un sistema compuesto de colofonia hidrogenada + ácido sebácico + benzotriazol, mientras se ajusta la concentración de protección de nitrógeno de 500 PPM a 100 PPM. La medida preventiva clave es realizar una prueba de estabilidad térmica a 260 °C/10 s en cada lote entrante para observar si la superficie del alambre de soldadura se ampolla o salpica el fundente.
Durante la soldadura por ola, la cara del extremo de la barra de soldadura frecuentemente forma escoria, la onda de soldadura es inestable y el arrastre de la soldadura es severo, acompañado por fluctuaciones de control de temperatura en el baño de soldadura que exceden ±3°C. La causa es que las barras de soldadura con bajo contenido de plata experimentan una precipitación de fase acelerada Sn y cambios repentinos de viscosidad durante el funcionamiento a largo plazo por encima de 270 °C. La solución práctica es descontinuar las barras de soldadura Sn99.3Cu0.7 y cambiar a barras de soldadura de microaleaciones compuestas Sn95.5Ag4.0Cu0.5+0.05Ni, mientras se bloquea la temperatura de funcionamiento real del baño de soldadura en 265±1°C. La medida preventiva clave es medir semanalmente la gravedad específica de la soldadura fundida en el baño; cuando el valor medido caiga por debajo de 6,85 g/cm³, realice inmediatamente un reemplazo del 10 % de material fresco.
Al reparar pines de sensores de alta temperatura, se produce desprendimiento de la almohadilla y levantamiento de la lámina de cobre después de repetidos trabajos, y los síntomas aparecen ya en el tercer ciclo de calentamiento. La causa es que los alambres de soldadura ordinarios experimentan un crecimiento excesivo de la fase Cu6Sn5 después de mantenerse a 200 °C durante más de 45 segundos, lo que perfora la máscara de soldadura. La solución práctica es cambiar a alambre de soldadura Sn96.5Ag3.0Cu0.5Ge0.1 que contenga 0,1 % Ge y utilizar una pistola de aire caliente por impulsos ajustada a 320 °C/2,5 segundos de impacto único durante la soldadura. La medida preventiva clave es confirmar el aumento de temperatura local en la parte posterior de la PCB con una cámara termográfica infrarroja antes de la reparación; si supera los 110°C, se debe instalar una lámina de cobre disipadora de calor para aislamiento.
La tensión de liquidación de la máquina bobinadora de alambre de soldadura fluctúa, lo que provoca atascos en la alimentación automática del alambre y roturas frecuentes del alambre, con síntomas concentrados después de 2 horas de operación continua. La causa es que los granos de alambre de soldadura se recristalizan y se ablandan después de almacenarse en un taller de alta temperatura (>35°C) durante más de 4 horas. La solución práctica es controlar la temperatura de almacenamiento a temperatura constante de los alambres y barras de soldadura a 20 ± 2 °C y la humedad relativa a 45 ± 5 % RH, y medir la fuerza de tracción a una velocidad de 150 mm/min con un tensiómetro antes de ponerlos en uso para garantizar que se mantenga dentro del rango de 180 a 220 gf. La medida preventiva clave es que los paquetes de alambre de soldadura abiertos deben usarse dentro de las 48 horas, y cualquier porción no utilizada más allá de este tiempo no debe mezclarse en nuevos lotes.
Después de 72 horas de envejecimiento motorizado, la junta de soldadura presenta grietas anulares acompañadas de fluctuaciones de resistencia, y las microfisuras que se extienden a lo largo del límite IMC son visibles bajo un microscopio. La causa es que el contenido excesivo de Bi (>0,05%) en el alambre de soldadura provoca la segregación de fases frágiles a baja temperatura. La solución práctica es exigir a los proveedores que proporcionen informes de prueba de ICP-MS para cada lote, centrándose en verificar si el contenido total de impurezas Bi, Zn y Al es inferior Al 0,12 %. La medida preventiva clave es agregar una prueba de DSC (calorimetría diferencial de barrido) durante la inspección entrante para confirmar que el ancho del rango de fusión no exceda los 1,8 °C.
