In Soldadura SMT de PCB de oro grueso, el fenómeno de la contracción del borde de la junta de soldadura y la humectación incompleta de la soldadura hasta el borde de la almohadilla se debe esencialmente a una humectabilidad insuficiente de la pasta de soldadura. El desencadenante directo es que cuando el espesor de la capa de oro de la superficie ENIG excede los 0,15 μm, acelera el consumo de componentes activos a base de ácidos orgánicos en la pasta de soldadura; mientras tanto, una capa de oro excesivamente espesa dificulta la nucleación normal del compuesto intermetálico Ni3Sn4. La solución práctica requiere el uso de un instrumento óptico de medición del ángulo de contacto para medir realmente el ángulo de humectación de la soldadura en la superficie de la almohadilla a una temperatura máxima de reflujo de 245 °C. Si el ángulo es mayor a 55°, se considera falla por humedecimiento. Las medidas preventivas incluyen establecer un requisito de control claro para un espesor de oro ≤0,075 μm para los fabricantes de PCB en la etapa de inspección del material entrante, y priorizar la verificación de productos de soldadura en pasta de temperatura media-alta que contengan activadores reductores fuertes a base de aminas Al seleccionar la soldadura en pasta.
Después de la impresión, la soldadura en pasta sobre almohadillas de PCB de oro grueso muestra una agregación esférica obvia y bordes dentados y discontinuos, lo que indica una grave falta de coincidencia en la energía interfacial entre la soldadura en pasta y el sustrato. In Además del espesor excesivo de la capa de oro, esto también se ve agravado por los residuos de OSP o la alta porosidad de la capa de níquel químico que genera barreras humectantes locales. La solución práctica debe utilizar una mesa limpia Clase 100 con un estereomicroscopio de 50x para escanear la morfología de impresión área por área y, simultáneamente, usar XRF para confirmar la distribución del espesor del oro en un solo punto. Si la fluctuación local del espesor del oro excede ±0,02 μm, el lote de PCB debe retirarse inmediatamente del servicio. Las medidas preventivas incluyen aumentar la apertura correspondiente para las almohadillas de PCB de oro grueso en un 5 % durante el diseño de la apertura de la plantilla para compensar el retraso de humectación y completar tres ejecuciones de verificación de reflujo en una placa de prueba estándar con la misma pasta de soldadura antes de cada cambio de producto.
Después del reflujo, la superficie de la unión de soldadura muestra cavidades de contracción regulares, depresiones centrales o acumulación de soldadura en una esquina de la almohadilla, lo cual es una manifestación típica de obstrucción de la progresión de la humectación de la soldadura. La causa principal es que el fundente ya se ha descompuesto por completo durante la etapa de precalentamiento y no puede mantener un gradiente de tensión superficial suficiente por encima del líquido. La solución práctica requiere reducir la velocidad de calentamiento de la segunda zona del horno de reflujo de 1,2 °C/s a 0,8 °C/s, Al mismo tiempo que se aumenta la temperatura de la zona de remojo de 150 °C a 165 °C y se extiende la duración en 30 segundos para liberar completamente la actividad residual del fundente. Las medidas preventivas incluyen la prohibición de la producción mixta de PCB de oro grueso y placas FR-4 ordinarias; Los parámetros del perfil de reflujo deben configurarse de forma independiente y se deben usar termopares para medir realmente la estabilidad de la curva de temperatura del horno cada 4 horas.
La inspección AOI muestra que las microuniones de soldadura en frío suelen estar presentes en las cuatro esquinas de las almohadillas del dispositivo QFN. La observación ampliada revela que la soldadura sólo cubre el 30% del área interior de la almohadilla. Este fenómeno de humectación asimétrica se debe a la conducción de calor anisotrópica de PCB de oro grueso que causa un retraso de temperatura en los bordes de la almohadilla, agravado por la eliminación incompleta de la película de óxido de polvo de estaño en la pasta de soldadura. La solución práctica requiere agregar un proceso de prehorneado a 120°C durante 60 segundos bajo protección de nitrógeno antes de la colocación, y cambiar la apertura correspondiente de la plantilla de un diseño cuadrado a un diseño biselado para reducir la resistencia Al flujo de soldadura. Las medidas preventivas incluyen exigir que los proveedores proporcionen un informe de prueba de tasa de dispersión de humectación en un ambiente de nitrógeno Al comprar pasta de soldadura; los datos deben incluir los valores de cambio del diámetro extendido en intervalos de 5°C dentro del rango de 230°C~245°C.
La inspección del primer artículo encuentra que las juntas de soldadura de resistencia 0201 tienen un brillo opaco, contornos borrosos y un valor de prueba de empuje inferior a 8 gf, lo que indica una reacción intermetálica insuficiente durante el proceso de humectación de la pasta de soldadura. La causa principal es que la capa de níquel de los PCB de oro grueso tiene defectos de red excesivos debido a un tratamiento térmico insuficiente después de la galvanoplastia, que no puede soportar un crecimiento estable de IMC. La solución práctica debe someter el lote actual de PCB a un tratamiento de envejecimiento secundario a 180°C durante 120 minutos, luego usar EDS para detectar si la relación atómica Ni/Sn de la sección transversal de la junta de soldadura alcanza 1,2:1. Las medidas preventivas incluyen la incorporación de parámetros del proceso de recocido de la capa de níquel en elementos de auditoría obligatorios durante la calificación del proveedor; Se rechazará la admisión de cualquier fabricante que no tenga un equipo de recocido continuo protegido con nitrógeno.
