La soldadura por reflujo Al vacío en atmósfera de ácido fórmico impone requisitos mucho más estrictos a la soldadura en pasta que el SMT convencional, porque el gas de ácido fórmico acelera la reacción de reducción de la capa de óxido del sustrato de cobre a altas temperaturas; sin embargo, si los residuos de colofonia o ácidos orgánicos en la soldadura en pasta son excesivos, la vaporización violenta durante la etapa de vacío provocará microhuecos incontrolables dentro de las uniones de soldadura. Por lo tanto, durante la selección, debemos confirmar que la tasa de pérdida de peso de la curva TGA de este lote de soldadura en pasta Al vacío entre 200 ℃ y 300 ℃ sea inferior Al 1,8%; de lo contrario, la pasta de soldadura colapsará o se producirán salpicaduras antes de que la cámara de vacío se bombee hasta 50 Pa.

El diseño de apertura de la plantilla en el proceso de impresión no puede simplemente aplicar parámetros de soldadura en pasta sin plomo. El contenido de metal de la pasta de soldadura por reflujo con ácido fórmico generalmente alcanza el 90,5%±0,3% y el rango de fluctuación de la viscosidad es tan estrecho como 450±30Pa·s. Esto significa que si la presión del rasero es superior a 0,35 MPa y el ángulo es inferior a 55°, la pasta de soldadura se acumulará en el borde de la abertura y se desbordará fuera de la almohadilla después de la expansión térmica durante la etapa de vacío. Una vez experimentamos problemas consecutivos de puentes de soldadura en tres lotes en una línea de producción de módulos IGBT, y finalmente rastreamos la causa raíz hasta que la rugosidad de la superficie Ra aumentó de 0,21 μm a 0,37 μm después del pulido con láser de la plantilla, lo que deterioró directamente el rendimiento de liberación de la pasta de soldadura.

La concentración de ácido fórmico dentro del horno de reflujo Al vacío debe mantenerse estable en 1,2% ±0,15% (v/v). Este valor tiene una fuerte relación de acoplamiento con el contenido de activador halógeno en la soldadura en pasta. Cuando el contenido de Cl⁻ de la pasta de soldadura por reflujo de ácido fórmico excede las 380 PPM, incluso si la concentración de ácido fórmico en el horno cumple con el estándar, aún se generarán residuos de CuCl₂ en la interfaz de la junta de soldadura e inducirán una migración electroquímica posterior. Por lo tanto, cada lote entrante debe volver a analizarse mediante cromatografía iónica IC y no puede confiar únicamente en el informe COA del proveedor.

El ajuste de la temperatura máxima de reflujo debe considerar sincrónicamente los cambios en la presión parcial del ácido fórmico. Las mediciones reales muestran que en condiciones de un grado de vacío de 50 Pa y un 1,2 % de ácido fórmico, la temperatura líquida real de la aleación Sn96.5Ag3.0Cu0.5 disminuirá en 2,3 ℃. Si la temperatura máxima aún se establece en 235 ℃ bajo presión atmosférica, fácilmente causará una humectación insuficiente de la junta de soldadura y un espesor desigual de la capa de IMC. Recomendamos ajustar la ventana de temperatura máxima a 232,5 ℃ ～ 234,5 ℃ y extender el tiempo de retención a 45 segundos para garantizar una nucleación suficiente de la fase Cu ₆ Sn ₅.

Cuando los operadores que usan guantes de nitrilo reemplazan la pasta de soldadura, deben evitar el área directamente debajo de la salida de gas de ácido fórmico, porque el vapor de ácido fórmico generará instantáneamente sustancias floculantes blancas Al entrar en contacto con el inhibidor de corrosión de amina en la pasta de soldadura. La deposición de esta sustancia sobre boquillas o pistas provocará un desplazamiento posterior de su colocación. La semana pasada, la tasa de falsas alarmas de AOI en una determinada línea de producción aumentó repentinamente Al 12,7%, y la causa principal fue que el operador abrió la puerta de la cámara de vacío sin cerrar la válvula de inyección de ácido fórmico.