Nuestra línea de producción procesa modelos de soldadura en pasta para más de 20 clientes diferentes cada día. La forma más directa de distinguir la soldadura sin plomo de la soldadura en pasta con plomo es verificar la marca de certificación RoHS en la etiqueta del lote y luego juzgar por el color del residuo de fundente. Después del reflujo, el residuo de soldadura en pasta con plomo es de color ámbar claro y ligeramente transparente, mientras que el residuo de soldadura en pasta sin plomo es de color blanco amarillento, turbio y propenso a formar costras. Esto se debe a que la aleación de estaño, plata y cobre en la soldadura sin plomo tiene una tendencia a la oxidación más fuerte y la formulación del fundente debe coincidir con una temperatura de activación más alta y un tiempo de mantenimiento activo más prolongado.

La diferencia en el proceso de impresión puede exponer inmediatamente el problema. Al imprimir soldadura en pasta con plomo con el mismo juego de plantilla, una presión de la espátula de 5,5 kg y una velocidad de 35 mm/s son suficientes para formar una almohadilla completa. Pero después de cambiar a soldadura sin plomo, si la presión no aumenta a 7,2 kg y la velocidad se reduce a 28 mm/s, aparecerán deformaciones en los bordes y huecos centrales. La causa principal es que la soldadura sin plomo tiene una alta viscosidad y una tixotropía deficiente, y la película de óxido en la superficie de las partículas de soldadura en pasta es más espesa, lo que requiere una mayor fuerza de corte para completar la deformación plástica y la separación del desmolde.

Ajustar el perfil de temperatura del horno de reflujo no es simplemente aumentar la temperatura máxima, sino restablecer toda la sección. La temperatura de liquidus de la soldadura en pasta con plomo es de 183°C, y la temperatura máxima generalmente se establece en 215±5°C, siendo suficiente un tiempo por encima del liquidus de 60±10 segundos. Sin embargo, la temperatura líquida de la soldadura sin plomo salta a 217°C, por lo que debemos llevar la temperatura máxima a entre 235 y 245°C, mientras nos aseguramos de que el tiempo por encima del liquidus sea estable entre 90 y 120 segundos. De lo contrario, las uniones de soldadura en la parte inferior del QFN son extremadamente propensas a soldarse en frío. Una vez que este período de ventana se comprime por debajo de 70 segundos, la tasa de detección perdida de AOI aumentará en tres órdenes de magnitud.

La apertura de la plantilla no puede copiar el esquema con plomo. Para los componentes 0402, la apertura se puede diseñar en una proporción de 1:1 con respecto a la almohadilla cuando se usa pasta de soldadura con plomo, pero cuando se cambia a soldadura sin plomo, se debe ampliar entre un 8% y un 10%. Esto se debe a que la soldadura sin plomo se humedece y se extiende lentamente y tiene una altura de ascenso baja. Si no se amplía la apertura, un volumen insuficiente de pasta de soldadura provocará que la tasa de desecho se dispare. Probamos un lote de resistencias 0603 en la fábrica de Dongguan sin ampliar la apertura, y la tasa de defectos de desecho saltó directamente del 0,02% Al 1,8%.

El proceso de limpieza también debe cambiar en consecuencia. La soldadura en pasta con plomo puede cumplir con el estándar enjuagándose dos veces a temperatura ambiente con un agente de limpieza a base de hidrocarburos. Sin embargo, el residuo de fundente a base de colofonia procedente de soldadura sin plomo tiene un alto grado de reticulación, por lo que debe limpiarse a 60 °C con calentamiento y un paso adicional de oscilación ultrasónica. De lo contrario, la prueba de contaminación iónica excederá el estándar tres veces consecutivas. Especialmente para los residuos en los espacios en la parte inferior del BGA, la limpieza en frío no puede penetrar en absoluto.

Un último recordatorio: no confíe ciegamente en la soldadura en pasta"compatible" que afirman los proveedores. La semana pasada, retiramos toda la pasta de soldadura de una línea de producción porque cierta marca estaba etiquetada como"modo dual con plomo/sin plomo", pero el 0,3 % del lote con plomo se mezcló durante el cambio de línea, lo que provocó cortocircuitos en todo el lote de placas de ECU de automóviles después del envejecimiento a alta temperatura. La densidad de los puntos de microcortocircuito detectados mediante el escaneo con rayos X llegó a 4,7 por centímetro cuadrado. Este tipo de contaminación cruzada es más fatal que la desviación de parámetros.