A las 2 de la madrugada del miércoles pasado, la línea de producción de repente activó una alarma y se cerró. 28 tableros de control principales ADAS exhibieron consecutivamente una baja impedancia VDD_IO a tierra durante las pruebas de TIC. Realizamos un corte de emergencia y encontramos un residuo similar a un gel translúcido en el fondo del BGA. La cromatografía iónica detectó una concentración de ion bromuro de hasta 12,3 μg/cm², superando con creces el límite de 5,0 μg/cm² especificado en IPC-J-STD-001G. Esto indica que la soldadura en pasta de actividad media actualmente utilizada, a pesar de su buena imprimibilidad, tiene un residuo de sistema de flujo relativamente alto. Sus derivados de colofonia no lograron descomponerse completamente durante la zona de inmersión a 150 °C y, en cambio, se carbonizaron en la zona del pico de reflujo (235 °C), encapsulando partículas metálicas para formar una película aislante.
Tomamos medidas de emergencia en ese momento, implementando temporalmente una mezcla de respaldo de taller de alcohol isopropílico + surfactante para limpiar localmente la PCBA, luego volvimos a probar la impedancia después del secado con nitrógeno y volvió a la normalidad. Sin embargo, esto sólo resuelve los problemas de un solo lote y no puede hacer frente Al ritmo de producción en masa de 4000 unidades por día. Además, el proceso de fregado provocó que se desprendieran dos resistencias 0201, con costes de retrabajo 3,7 veces superiores a los del material original. Lo que es más grave, el líquido limpiador se filtró en los huecos de los conectores, lo que provocó que se repitieran los fallos de contacto tres días después, y la queja del cliente se convirtió en un informe 8D.
La solución de la causa raíz debe comenzar desde la fuente material. Comparamos muestras de soldadura en pasta con bajos residuos proporcionadas por cinco proveedores y realizamos una verificación continua de la impresión de 200 piezas en condiciones idénticas de apertura de la plantilla, presión de la espátula (5,2 kg) y temperatura/humedad ambiente (24,5 °C/55 % HR). Descubrimos que solo la soldadura en pasta No-Clean del Proveedor A no mostró un halo de flujo obvio bajo rayos X después del reflujo, y las pruebas de sonda voladora mostraron que el ángulo de contacto de la superficie de la junta de soldadura era estable en 38°±2.1°. Esto indica que el sistema de activación de éster de alquilfosfato modificado que adopta no solo puede completar la reacción de desoxidación a 160°C, sino que también se descompone completamente en pequeñas moléculas volátiles por encima de 217°C. El análisis termogravimétrico (TGA) del residuo mostró que se produjo una pérdida de peso del 95 % en el rango de 200 a 260 °C y que la temperatura de inicio de la carbonización se retrasó 19 °C en comparación con las soldaduras en pasta convencionales.
A la hora de realizar compras, no podemos confiar únicamente en el"cumplimiento de J-STD-004B" anunciado por el fabricante; debemos solicitar informes de cromatografía iónica originales emitidos por terceros y centrarnos en verificar si los cuatro valores medidos de Cl⁻, Br⁻, Na⁺ y K⁺ están todos por debajo de los umbrales de aceptación en el Apéndice B de IPC-A-610H. Al mismo tiempo, debemos solicitar datos de atenuación de la viscosidad de la soldadura en pasta después de abrirla en un ambiente de 25°C/60%RH. Una vez nos encontramos con una marca que decía tener una"vida útil de 12 meses", pero en realidad su viscosidad cayó un 23% después de 7 días de apertura, lo que provocó que la tasa de defectos de liberación de impresión se disparara del 0,18% Al 1,4%. La causa fundamental es que su sistema de agente tixotrópico es sensible a la humedad, y estos problemas son particularmente prominentes durante la temporada de lluvias de ciruela en el sur de China.
In uso diario, se debe establecer un libro de control de temperatura de pasta de soldadura. Cada vez que se saca del frigorífico, se debe dejar a temperatura ambiente durante Al menos 120 minutos antes de abrirlo y removerlo. El tiempo de agitación está estrictamente controlado en 180 segundos. Demasiado corto provocará una dispersión desigual del flujo y residuos locales que excederán el límite, mientras que demasiado largo provocará una oxidación intensificada del polvo metálico y aumentará el riesgo de bolas de soldadura. Una vez tuvimos una operación de cambio de línea en la que la agitación duró 25 segundos extra, lo que provocó pequeñas bolas de soldadura en las primeras 32 placas en el mismo horno de reflujo, mientras que las últimas 68 placas eran completamente normales. Esto muestra que la soldadura en pasta con bajos residuos es mucho más sensible a las ventanas de proceso que las soldaduras en pasta tradicionales.
La frecuencia de limpieza de la plantilla también debe ajustarse sincrónicamente. El ritmo original de limpieza cada 4 horas debe reducirse a cada 2,5 horas. Porque los componentes débiles de ácido orgánico en la soldadura en pasta con bajo contenido de residuos son volátiles pero propensos a formar capas cristalinas extremadamente delgadas en las paredes laterales de las aberturas de la plantilla, que no pueden disolverse con los agentes de limpieza convencionales. En su lugar se debe utilizar una solución de limpieza especial que contenga un 5 % de éter monobutílico de etilenglicol; de lo contrario, se producirán puentes de soldadura en la tercera impresión. Lo monitoreamos colocando papel de prueba de pH en la parte posterior de la plantilla y descubrimos que el papel de prueba cambió de amarillo a naranja después de 120 impresiones consecutivas, lo que confirma que las sustancias ácidas habían comenzado a precipitar y migrar.
Finalmente, enfatizamos un detalle que fácilmente se pasa por alto: el tablero de prueba de temperatura del horno de reflujo debe usar un sustrato FR4 con la misma estructura de laminación que el tablero de producción en masa y no puede reemplazarse con un sustrato de aluminio. Porque la ruta de volatilización del solvente de la soldadura en pasta con bajo contenido de residuos depende en gran medida del valor Tg de la temperatura de transición vítrea de la PCB. Cuando se utiliza material de placa Tg130 pero no coincide con una placa de prueba Tg170, la curva de temperatura del horno muestra que la zona de remojo cumple con el estándar, pero aún queda fundente no volatilizado debajo de la unión de soldadura real. Después de tres meses de pruebas de envejecimiento acelerado, la corriente de fuga superó el límite en un 400 %. Estos fallos ocultos suelen aparecer en el cliente, lo que dificulta enormemente la investigación.
