La esencia de la soldadura en frío no es que la unión soldada no se humedezca con la soldadura, sino que la pasta de soldadura, aunque refluyó, no se derritió realmente. El sistema eutéctico Sn63/Pb37 de la soldadura en pasta JiaJinYuan debe alcanzar 217±3 ℃ y mantenerse durante 45 a 90 segundos para completar la difusión a nivel atómico y la unión metalúrgica interfacial. Si la temperatura máxima de reflujo se establece por debajo de 200 ℃ o hay un colapso local en el perfil de temperatura, las partículas de soldadura en pasta solo se ablandan sin colapsar Ni fusionarse, y el fundente no puede eliminar completamente la capa de óxido de la almohadilla de cobre. El resultado es una resistencia mecánica insuficiente de la unión soldada, un espesor de capa de IMC de <0,3 μm, huecos evidentes visibles con rayos X y un borde dentado y discontinuo.

El perfil de temperatura medido es más crítico que los valores establecidos

Una vez descubrimos en una fábrica en Dongguan que el controlador de temperatura del horno de reflujo mostraba un pico de 215 ℃, pero un termopar tipo K midió la temperatura real de la superficie de la PCB a solo 202 ℃. Las razones fueron una desviación de la posición del accesorio del termopar de más de 3 mm, una fluctuación de la velocidad del transportador de ±0,15 m/min y el caudal de nitrógeno que cayó del valor establecido de 80 l/min a 52 l/min. La combinación de estos tres factores redujo directamente la entrada de calor efectiva, lo que provocó que la pasta de soldadura JiaJinYuan se solidificara prematuramente en la zona de enfriamiento. La sección transversal de la unión soldada exhibió características típicas de soldadura en frío: centro blanco grisáceo, bordes brillantes y sin reflejos especulares.

El almacenamiento de pasta de soldadura y el estado de agitación afectan directamente el comportamiento de fusión

Si la pasta de soldadura JiaJinYuan se deja a 25 ℃ durante más de 4 horas después de abrirla sin agitarla, el fundente interno se separa y el polvo de aleación se asienta. Cuando luego se carga para imprimir, aunque la presión de la escobilla de goma cumple con el estándar, el efecto de adelgazamiento de la pasta de soldadura falla, la tasa de contracción del volumen después de la impresión aumenta en un 12 % y el tiempo que pasa sobre el líquido durante el reflujo se acorta en un 23 %. Incluso si el perfil de temperatura es calificado, se producirá soldadura en frío local, especialmente en las bolas de soldadura con paso de 0,3 mm en la parte inferior de los BGA, que son las más susceptibles.

La identificación en línea de uniones de soldadura en frío no puede depender únicamente del AOI

El equipo de AOL tiene una tasa de fallo de juntas de soldadura en frío de hasta el 37%, porque se basa en una comparación en escala de grises bidimensional y no puede capturar cambios en el ángulo de humectación interno de la junta de soldadura. Debe combinarse con un aumento de 50x bajo un microscopio para observar la altura de ascenso de la junta de soldadura. Una unión de soldadura normal debe cubrir el borde de la almohadilla en más de 0,15 mm, mientras que la soldadura en frío presenta cavidades de contracción evidentes, acumulación de soldadura en el centro de la almohadilla y un ángulo de contacto con la superficie de cobre de >45°. En este punto, el valor de la prueba de empuje es generalmente inferior a 80 gf, muy por debajo del límite inferior de 180 gf requerido por el proceso de soldadura en pasta JiaJinYuan.

La reparación de soldaduras en frío debe volver a la esencia termodinámica

No es aconsejable simplemente aumentar la temperatura máxima a 225 ℃, ya que exacerbará la delaminación de la PCB y el agrietamiento de los extremos de los componentes. El enfoque correcto es extender el tiempo en el rango de 183 a 210 ℃ a más de 120 segundos, asegurando que el fundente tenga una ventana suficiente para eliminar la película de óxido. Al mismo tiempo, la velocidad de enfriamiento debe controlarse dentro de -1,5 ℃/s para evitar la interrupción de la migración atómica debido Al enfriamiento rápido durante el período crítico de formación de IMC. Este es el camino fundamental para que la soldadura en pasta JiaJinYuan logre una humectación confiable.