Las impurezas excesivas en las barras de soldadura por ola no son un fenómeno accidental, sino el resultado inevitable de un control de adquisiciones laxo, la mezcla de materiales de los proveedores o la fundición repetida y descontrolada de estaño reciclado. Cuando el contenido de cobre en la barra de estaño excede el 0,3% en peso, el contacto prolongado entre la soldadura y las boquillas de cobre a una temperatura de soldadura por ola de 255 ℃ ± 5 ℃ acelerará la formación de compuestos intermetálicos Cu6Sn5, lo que provocará una mayor viscosidad de la soldadura y una fluidez deficiente, lo que a su vez provoca picos y arrastres en las uniones de soldadura. Una vez que el contenido de hierro supera el 0,02% en peso, una gran cantidad de partículas duras de FeSn2 precipitarán en el fondo del baño de estaño. Estas partículas ingresan a la onda con la circulación de la soldadura y se incrustan en la superficie de las almohadillas de PCB, lo que provoca fallas de humectación locales y uniones de soldadura en frío. In En nuestro análisis de tres lotes consecutivos de productos defectuosos en una fábrica OEM en Dongguan, detectamos que las áreas de enriquecimiento de partículas de hierro coincidían altamente con las posiciones de los puntos del circuito abierto.
La manifestación más intuitiva del exceso de impurezas es que la superficie de la PCB se vuelve negra después de soldar y no puede eliminarse con los agentes de limpieza convencionales. Esto a menudo se debe a la reacción de complejación entre impurezas metaloides como el arsénico y el antimonio y residuos de fundente a altas temperaturas, formando una película negra insoluble con un espesor de hasta 0,8 a 1,2 μm. Cuando el contenido de arsénico es >0,005% en peso, este fenómeno es particularmente prominente en un ambiente con una concentración de protección de nitrógeno de <100 PPM. Al mismo tiempo, si la cantidad total de impurezas de bajo punto de fusión, como plomo y bismuto, excede el 0,15% en peso, se ampliará el rango de solidificación de las uniones de soldadura e inducirá microgrietas bajo una velocidad de enfriamiento de >2,5℃/s. Estos defectos son casi imposibles de identificar mediante AOI en la parte inferior de los paquetes QFN con paso de 0,4 mm y deben detectarse mediante inspección por muestreo de rayos X.
In control diario, se debe muestrear e inspeccionar la composición de las barras de estaño para cada lote. Cuando se utiliza un espectrómetro de fluorescencia XRF para la detección, el número de puntos de muestreo no será inferior a 5 y el tiempo de prueba de un solo punto no será inferior a 45 segundos para garantizar datos estables. La pureza Sn de las barras de estaño calificadas será ≥99,3% en peso, Cu≤0,25% en peso, Fe≤0,015% en peso, As≤0,004% en peso, Bi≤0,05% en peso. Una vez ignoramos la nueva prueba de un lote de barras de estaño que contenían 0,072% en peso de bismuto, lo que provocó que el rendimiento del primer paso FTL de toda la línea cayera drásticamente del 99,2% Al 94,6%, y las horas de trabajo de retrabajo aumentaron en 3,8 horas por cada mil piezas. Los parámetros de soldadura por ola deben ajustarse simultáneamente. Se recomienda bajar la temperatura del baño de estaño a 252 ℃ ± 3 ℃ y ajustar la velocidad del transportador de 1,4 m/min a 1,2 m/min para extender el tiempo de inmersión y compensar la pérdida de fuerza de humectación. Al mismo tiempo, la altura de la onda se ajusta con precisión de 8,5 mm a 7,2 mm para evitar una acumulación excesiva de soldadura y agravar el riesgo de formación de puentes.
La resolución de problemas anormales no puede centrarse únicamente en la curva de temperatura del horno. Primero, use una espátula de acero inoxidable para tomar muestras del medio, el fondo y la salida de onda del baño de estaño respectivamente, enfríelas para preparar piezas de prueba metalográficas y observe bajo un microscopio metalográfico de 500 × si hay partículas de fase heterogénea obvias. Si se encuentran grumos de color blanco grisáceo con un tamaño >8 μm y el espectro EDS muestra que la relación atómica Fe/Sn es cercana a 1:2, se puede determinar como precipitación de FeSn2. En segundo lugar, comprobar la morfología de la escoria de estaño. La escoria oxidada normal es suelta, floculenta y fácil de recuperar, mientras que la escoria de estaño con excesivas impurezas aparece como grumos densos con un brillo azul violeta en la superficie y un olor agrio acre. En este momento, es necesario apagar inmediatamente la máquina, limpiar el baño y reemplazarlo con lata nueva. Está estrictamente prohibido añadir los llamados"agentes purificadores" para disimular el problema. Una vez, una fábrica provocó que dos motores de bombas se quemaran continuamente en tres semanas debido a esto.
La experiencia y la habilidad radican en establecer un archivo de vida con barras de hojalata. Después de que el uso acumulado de barras de estaño de la misma marca y lote supere los 1200 kg, se deben retirar por la fuerza incluso si la prueba de composición está calificada, porque múltiples ciclos térmicos enriquecerán continuamente las trazas de impurezas. Nuestra prueba de seguimiento muestra que el equivalente real Cu de la barra de estaño después de usar 1500 kg ha alcanzado el 0,29% en peso, que está cerca del valor crítico. In Además, antes de cada reemplazo de lata, asegúrese de usar un filtro de acero inoxidable de malla 300 para filtrar en caliente la lata vieja y controlar el caudal de filtración dentro de 0,8 l/min. Si el peso del residuo después de la filtración es >0,7% del peso inicial del estaño, indica que las impurezas han excedido seriamente el estándar. En este momento, Ni siquiera agregar estaño nuevo puede revertir la tendencia Al deterioro y se debe reemplazar todo el baño.
