Los restos de aguja no son un defecto de impresión aislado en las líneas de producción SMT, sino el resultado de la interacción conjunta entre las propiedades reológicas de la pasta de soldadura, los parámetros de la plantilla y la acción de la espátula. Durante el seguimiento continuo In situ de 17 lotes de placas defectuosas en las instalaciones de un cliente de JiaJinYuan, descubrimos que el 92 % de los restos de aguja se produjeron en los extremos de las almohadillas de los dispositivos QFP-64 y SOIC-28, todos ubicados en la zona de fractura capilar formada dentro de 0,15 segundos después de que la escobilla de goma abandona la plantilla.

La discrepancia en los parámetros reológicos es la causa subyacente de la cola de aguja

La soldadura en pasta no es un fluido newtoniano; su límite elástico, índice tixotrópico y viscosidad plástica determinan conjuntamente su capacidad de recuperación de la deformación durante el proceso de impresión. Cuando el límite elástico es inferior a 85 Pa, la soldadura en pasta no puede resistir la tensión superficial y se retrae a tiempo después de retirar la espátula. Si el índice tixotrópico también es inferior a 0,65, la velocidad de reconstrucción estructural después del adelgazamiento por cizallamiento no puede seguir el ritmo de separación de la plantilla, lo que finalmente arrastra las delgadas agujas de soldadura de 80 a 120 μm de largo en los bordes de la almohadilla. Este defecto es claramente visible con una lupa de 30 aumentos y no se puede eliminar ampliando el tiempo de liberación.

El ángulo y la velocidad del rasero exacerban la inestabilidad reológica

Después de ajustar el ángulo de la escobilla de goma de 45° a 55°, la tasa de restos de aguja disminuyó en un 37%. La razón fundamental es que un ángulo mayor concentra más el esfuerzo cortante en la soldadura en pasta a granel que en la capa de interfaz. Mientras tanto, una velocidad de impresión estable de 120 mm/s puede reducir la retención local. Sin embargo, si la propia soldadura en pasta tiene una viscosidad plástica superior a 220 Pa·s, incluso la optimización del ángulo difícilmente puede suprimir la formación de cola de aguja. Esto indica que los parámetros del equipo sólo pueden mitigar, no curar fundamentalmente, los defectos reológicos.

La apertura de la plantilla y el diseño del soporte afectan la morfología de la fractura

Con la misma pasta de soldadura, la longitud de la cola de la aguja en las plantillas de apertura trapezoidal es aproximadamente un 40% más corta que en las aberturas rectangulares, porque las paredes laterales trapezoidales reducen el área de adhesión entre la pasta de soldadura y la pared de la apertura, debilitando la atracción viscosa durante la separación de la plantilla. Mientras tanto, las áreas sobresalientes sin soporte alrededor de las almohadillas hacen que las agujas de soldadura sean más propensas a la deflexión lateral, apareciendo como un desplazamiento direccional en la inspección AOI. Esta situación es particularmente prominente en los grupos de almohadillas de matriz de resistencias 0402.

Método de juicio rápido verificado In situ por JiaJinYuan

El riesgo de soldadura en pasta se puede juzgar preliminarmente sin un reómetro. Después de dejar reposar la nueva pasta de soldadura a una temperatura constante de 25 ° C durante 2 horas, use una espátula para empujarla a una velocidad constante a través de un portaobjetos de vidrio bajo una presión de 30 N. Si las rayas residuales no se contraen claramente dentro de los 3 segundos posteriores a la parada, y los bordes son dentados en lugar de arcos redondeados, básicamente se puede confirmar que la capacidad de recuperación tixotrópica es insuficiente. Este método ha sido verificado en 12 fábricas atendidas por JiaJinYuan, con una tasa de cumplimiento del 89%.

El reemplazo de la soldadura en pasta debe ir acompañado de una calibración sincronizada de la ventana de proceso

Un cliente cambió a una soldadura en pasta con un índice tixotrópico de 0,72 sin ajustar la presión de la rasqueta, lo que resultó en una disminución de 6,3 μm en el espesor de impresión, lo que a su vez provocó uniones de soldadura en frío. Por lo tanto, cualquier cambio de soldadura en pasta debe volver a verificar los límites combinados de presión del raspador (±2 N), velocidad (±15 mm/s) y distancia de liberación (±0,1 mm); de lo contrario, aunque la cola de aguja puede desaparecer, se puede introducir una nueva cadena de defectos.