El problema de la migración de la capa de plata durante el proceso de soldadura de placas de plata por inmersión es particularmente importante en ambientes con alta humedad. Una vez que la humedad relativa en el taller supera el 60 % de humedad relativa y dura más de 4 horas, los iones de plata sufrirán una migración direccional a lo largo de los microporos de la superficie de la PCB o los bordes de las aberturas de la máscara de soldadura bajo la acción del voltaje de polarización, lo que provocará cortocircuitos dendríticos entre las almohadillas adyacentes. Las estadísticas de la base de JiaJinYuan en Chengdu en el tercer trimestre de 2023 muestran que tales fallas representan el 38,6% del volumen total de retrabajo de soldadura para placas de plata por inmersión.

Las fluctuaciones de humedad desencadenan directamente una reacción en cadena de migración de plata

Cuando la capacidad de deshumidificación del sistema de aire acondicionado es insuficiente o la entrada de aire fresco aumenta repentinamente, el valor de humedad relativa del taller aumenta del 48 % Al 63 % en 20 minutos. En este punto, los iones de haluro residuales, los pirolizados de colofonia y las moléculas de agua en la superficie de la placa de plata de inmersión forman rápidamente una película de electrolito conductor. La diferencia de potencial electroquímico de la capa de plata en la interfaz entre el sustrato de cobre de la almohadilla y la máscara de soldadura se amplifica y la tasa de migración aumenta exponencialmente. Hemos reproducido este fenómeno tres veces consecutivas en la línea F12, cada vez acompañado de un aumento del 11,2% en la tasa de detección perdida de AOI.

El control combinado de temperatura y humedad es más efectivo que el control de humedad solo

Simplemente reducir la humedad a 35%RH exacerba el colapso de la pasta de soldadura y las salpicaduras. Es necesario estabilizar simultáneamente la temperatura del taller a 22 ℃ ± 2 ℃, porque cada aumento de 1 ℃ en la temperatura aumentará la presión parcial del vapor de agua saturado en un 7,2 % bajo la misma humedad. Además, cuando la temperatura de la soldadura en pasta sólida de baja temperatura certificada por JiaJinYuan es superior a 23 ℃, la velocidad de activación del fundente se acelera y la higroscopicidad del residuo aumenta, deteriorando aún más la estabilidad de la interfaz de la capa de plata.

El monitoreo de la humedad en puntos clave no puede depender de lecturas de un solo punto

Hemos instalado tres transmisores calibrados de temperatura y humedad en la entrada del horno de reflujo, el área de impresión de esténciles y la estación de pruebas TIC respectivamente. Se descubrió que debido a las frecuentes operaciones de apertura de pasta de soldadura y Al intenso movimiento del personal en el área de impresión, el valor real de humedad relativa es en promedio un 9,4% mayor que la lectura en la salida de aire de retorno del aire acondicionado. Si el deshumidificador se ajusta únicamente en función de los datos de la salida de aire de retorno, el riesgo de condensación en la superficie de la placa de plata de inmersión después de la impresión sigue siendo tan alto como el 27%.

El reflujo protegido con nitrógeno debe implementarse en coordinación con el control de humedad.

Incluso si se habilita el reflujo de nitrógeno, si la humedad en la sección previa Al horno excede el estándar, las moléculas de agua adsorbidas en la superficie de la capa de plata se vaporizarán en la etapa inicial de calentamiento e impactarán la interfaz de la junta de soldadura, provocando microhuecos y bandas ricas en plata. Los datos de verificación de JiaJinYuan muestran que cuando la humedad previa Al horno es >58 % RH, aumentar la pureza del nitrógeno del 99,99 % Al 99,999 % es ineficaz para suprimir la migración de plata. Es necesario reducir la humedad por debajo del 52 % de humedad relativa de antemano para obtener el verdadero valor del nitrógeno.