Durante la solución de problemas en la línea de defectos de juntas de soldadura en frío en pasta de soldadura, descubrimos que bajo la misma plantilla, el mismo horno de reflujo y los mismos parámetros de zona de temperatura, la tasa de rendimiento se mantuvo estable en 99,8% cuando se usó pasta de soldadura de marca A, mientras que después de cambiar a la marca B, la tasa de alarma de junta de soldadura en frío AOI aumentó repentinamente a 3,2%, concentrada en la almohadilla térmica QFN y ambos extremos de las resistencias 0201. Esto indica que la causa raíz del problema no radica en los equipos o accesorios, sino en la actividad insuficiente del fundente de soldadura en pasta en sí, que no puede descomponer eficazmente los óxidos de las capas Cu2O y Ni-P dentro del intervalo de precalentamiento establecido de 150 ℃ ~ 170 ℃.
La intensidad de la actividad del fundente en pasta para soldar depende directamente del índice de acidez de su sistema de ácidos orgánicos y de la eficiencia de liberación de iones halógenos. Cuando el índice de acidez es inferior a 65 mg de KOH/g y el contenido de bromo es inferior Al 0,08 %, la película protectora orgánica formada en la superficie de la almohadilla de los tableros OSP es difícil de eliminar a tiempo. Después de que la soldadura se derrita, solo puede humedecerse localmente. Después de enfriar, las uniones de soldadura aparecen de color blanco grisáceo y mate, la prueba de empuje es inferior a 8 gf y los rayos X muestran vacíos continuos entre la soldadura y la almohadilla. Este fenómeno típico de unión de soldadura en frío en pasta se amplificará marcadamente en una producción de ritmo rápido donde la temperatura máxima de reflujo se mantiene en 235 ℃ pero el tiempo de precalentamiento se reduce a 60 segundos.
Una vez realizamos una validación cruzada de muestras de soldadura en pasta proporcionadas por cinco proveedores. Después de imprimir diferentes pastas de soldadura en PCB OSP del mismo lote, se pasaron por el mismo horno JUKI. Los resultados mostraron que solo dos soldaduras en pasta con una temperatura de inicio de activación del fundente ≤142 ℃ y un tiempo activo mantenido a 160 ℃ ≥90 segundos no mostraron uniones de soldadura en frío por lotes. Los otros tres mostraron deshumectación en la raíz de los pines QFP. Bajo un microscopio, se puede observar una contracción obvia del borde de soldadura y un ángulo de filete de soldadura >60°. Esto indica que la ventana de respuesta térmica del fundente de soldadura en pasta debe coincidir estrechamente con el perfil de reflujo de la línea real; de lo contrario, no importa Cuán alto sea el contenido de metal, no se puede evitar la falla por humectación.
El método rápido In situ para determinar si la actividad del fundente de soldadura en pasta cumple con el estándar es tomar 0,3 g de soldadura en pasta y aplicarlos a una placa de cobre desnuda, luego colocarla en un horno a temperatura constante a 160 ℃ durante 60 segundos. Si se forma una película de soldadura uniforme de color plateado brillante en la superficie sin residuos marrones, la actividad está calificada. Si aparecen cavidades de contracción moteadas o restos de coquización de color marrón amarillento, esto demuestra que la descomposición del ácido orgánico es incompleta o que el soporte halógeno ha fallado. Continuar usando esta pasta de soldadura en este momento inevitablemente agravará el riesgo de uniones de soldadura en frío con pasta de soldadura. Especialmente bajo una atmósfera de nitrógeno, este problema será 2,3 veces peor que en un ambiente de aire, porque el N2 aísla el efecto de oxidación sinérgico del oxígeno sobre algunas sustancias activas intermedias.
Antes de reemplazar la soldadura en pasta, se debe evaluar sincrónicamente la relación de acoplamiento entre el tamaño de apertura de la plantilla y la tasa de volatilización del flujo. Por ejemplo, después de aumentar el espesor de la plantilla de un QFN con paso de 0,3 mm de 0,12 mm a 0,15 mm, aunque el volumen de soldadura aumentó en un 18 %, el aumento del residuo de fundente provocó un escape deficiente en la etapa inicial del reflujo, lo que en cambio indujo más uniones de soldadura en pasta de tipo micro-huecos en frío. Por lo tanto, la solución a una actividad insuficiente del fundente de soldadura en pasta nunca es simplemente aumentar el volumen de soldadura, sino volver Al equilibrio dinámico del índice de acidez, el tipo de halógeno y la temperatura de descomposición térmica de la resina.
