Los PCB de cobre grueso se utilizan ampliamente en módulos de potencia, controladores LED y OBC automotrices. La alta capacidad calorífica resultante de espesores de cobre superiores a 2 oz hace que la pasta de soldadura para PCB convencional sea muy propensa a problemas como humectación deficiente, formación de huecos excesiva y agrietamiento por contracción de las uniones de soldadura durante el reflujo. Durante tres meses consecutivos de producción en masa en una placa de cobre de 8 capas y 4 oz de espesor, encontramos una tasa de vacío promedio del 35 % debajo de los componentes BGA. Después de cambiar a una pasta de soldadura de cobre espesa con un contenido de metal del 90,5%, una viscosidad de 280 Pa·s y un índice tixotrópico de 4,2, la tasa de vacíos se redujo a menos del 12%. Esto demuestra que el contenido de metal y los parámetros reológicos de la soldadura en pasta deben coincidir estrictamente con las características de respuesta térmica del cobre grueso.

La estabilidad del proceso de impresión determina directamente el éxito de la soldadura posterior. La rugosidad de la superficie Ra de las placas de cobre gruesas suele alcanzar más de 1,8 μm. Bajo la presión de una espátula, la soldadura en pasta común es propensa a colapsar los bordes y a infiltrarse en los espacios de las paredes laterales de la lámina de cobre, lo que resulta en una soldadura o formación de puentes insuficientes. Después de cambiar a una pasta de soldadura de cobre espesa con actividad mejorada y a base de colofonia con un tamaño de partícula D50 de 25 μm, la utilización de la apertura de la plantilla aumentó del 68 % Al 89 % y no se observó ninguna obstrucción significativa después de 500 impresiones consecutivas. La clave es que el tiempo de recuperación tixotrópica de esta soldadura en pasta se controla en 1,2 segundos, lo que le permite llenar rápidamente los huecos locales causados ​​por las irregularidades de la superficie en las gruesas almohadillas de cobre.

El comportamiento de humectación dinámica durante el reflujo es más sensible que el de los PCB ordinarios. La soldadura en pasta de cobre espesa debe demostrar la capacidad de liberar actividad continuamente y reducir la tensión interfacial dentro del rango de 150 °C a 183 °C; de lo contrario, es probable que queden residuos de fundente sin fundir en la raíz de los cables QFN. In pruebas comparativas, encontramos que una pasta de soldadura de cobre espesa que contenía un sistema combinado de ácido sebácico y ácido adípico logró una altura de ascenso de la junta de soldadura 0,13 mm mayor a una temperatura máxima de 217 °C en comparación con un sistema de colofonia simple, y la uniformidad del espesor de la capa de IMC mejoró en un 22 %. Esto se debe a que el mecanismo de activación gradual de sus ácidos orgánicos en el rango de temperatura media compensa eficazmente el retraso de temperatura local causado por la absorción de calor del cobre espeso.

A menudo se pasa por alto la compatibilidad con la limpieza, pero las placas de cobre gruesas se utilizan principalmente en escenarios de alta confiabilidad. Para la soldadura en pasta de cobre espesa lavable con agua, si el contenido de iones residuales excede los 45,2 μg/cm², inducirá una migración electroquímica en condiciones húmedas y sesgadas. Una vez provocamos fallas de CAF por lotes en un proyecto automotriz debido a una pasta de soldadura etiquetada como no limpia pero que en realidad requería un lavado suave con agua. El problema finalmente se resolvió solo después de cambiar a una pasta de soldadura de cobre espesa dedicada con un contenido de iones cloruro < 0,5 μg/cm² y un contenido estable de éter monobutílico de etilenglicol de 6,3 ± 0,4 %. Esto indica que los indicadores de residuos químicos de la soldadura en pasta de PCB deben recalibrarse de acuerdo con los grados de aplicación de cobre grueso.

La coherencia entre lotes es el sustento de las líneas de producción. Si la fluctuación de la viscosidad del mismo modelo de soldadura en pasta de cobre espesa excede ±15 Pa·s, la desviación estándar del espesor de impresión aumentará de 8,2 μm a 14,7 μm. Al aceptar una determinada marca de soldadura en pasta, encontramos que los índices tixotrópicos de sus tres lotes eran 4,1, 5,3 y 3,9, respectivamente. Inmediatamente suspendimos la introducción y exigimos Al proveedor que proporcionara un perfil reológico para cada lote en el momento de la entrega. Esto se debe a que los PCB de cobre gruesos no pueden tolerar una deriva discreta en los parámetros de propiedades físicas de la soldadura en pasta; cualquier desviación puede traducirse en uniones de soldadura fría ocultas o uniones de soldadura débiles después del reflujo.