La soldadura de placas OSP debe diseñarse con el perfil de reflujo como una barrera protectora dinámica, en lugar de simplemente coincidir con la hoja de datos de soldadura en pasta. Debido a que la película de OSP comienza a pirolizar por encima de 150 °C, si la rampa de calentamiento excede los 3,5 °C/s, la velocidad de oxidación de la superficie de cobre desde el final de la zona de precalentamiento hasta el inicio del reflujo aumentará significativamente. Mientras tanto, si la zona de remojo está por debajo de 150 °C durante más de 90 segundos, los residuos de fundente exacerbarán la corrosión localizada. Por lo tanto, en entornos reales, controlamos el intervalo de 120°C~150°C a 60±5 segundos y mantenemos la rampa de calentamiento a 2,0~2,5°C/s, lo que garantiza una evaporación suficiente del disolvente y Al mismo tiempo evita fallos prematuros del OSP.
La temperatura máxima nunca debe aplicarse mecánicamente basándose en el valor nominal de soldadura en pasta. JiaJinYuan ha descubierto en varios proyectos de clientes que cuando se utiliza soldadura en pasta SAC305, si el pico se establece en 215 °C, aunque se cumple el requisito del punto de fusión, por cada segundo adicional que la capa de OSP se mantiene por encima de 210 °C, el espesor de la película de óxido en la superficie de cobre de la almohadilla aumenta en 0,3 nm. Por lo tanto, bloqueamos uniformemente el pico en 207 °C ± 2 °C, con el tiempo de ventana de reflujo de 195 °C a 207 °C estrictamente controlado en 45 ~ 55 segundos. Esta ventana permite que la soldadura en pasta refluya y se humedezca por completo, Al tiempo que permite que el OSP complete su misión protectora antes del punto crítico de tensión térmica.
TAL (Time Above Liquidus) no es mejor cuando es más largo; debe formar una combinación de circuito cerrado con la actividad de soldadura en pasta y la estabilidad térmica de OSP. Las mediciones de JiaJinYuan muestran que cuando TAL se extiende a 65 segundos, aunque el espesor IMC de las almohadillas QFN en la misma PCB aumenta en un 8%, la proporción de carburos residuales de OSP también aumenta en un 12%, causando directamente una fluctuación excesiva en la impedancia de contacto durante las pruebas ICT posteriores. Por lo tanto, todas las líneas de producción de tableros OSP ahora tienen un límite de TAL de 58 segundos, con un límite inferior de no menos de 42 segundos, calibrado tres veces por turno utilizando un perfilador.
Los ajustes de la zona de enfriamiento a menudo se pasan por alto, pero el enfriamiento rápido puede causar concentración de tensión interna en las uniones de soldadura, lo cual es especialmente sensible para BGA de paso fino en placas OSP. Requerimos que la rampa de enfriamiento de 207 °C a 150 °C se controle a 3,0 ~ 4,0 °C/s. Demasiado lento provocará un crecimiento excesivo y fragilización de los compuestos intermetálicos de Cu6Sn5, mientras que demasiado rápido puede inducir fácilmente el desprendimiento de la almohadilla. Este intervalo debe medirse directamente en la placa con un perfilador y no puede basarse en las lecturas del termopar incorporado del horno, ya que este último generalmente está retrasado con respecto a la temperatura real de la superficie de la placa entre 6 y 8 °C.
Finalmente, un recordatorio: la consistencia de la velocidad del transportador en diferentes zonas del mismo horno de reflujo debe verificarse diariamente con la inspección del primer artículo. Una fluctuación de la velocidad del transportador de 0,5 cm/min hará que el TAL real se desplace entre 3 y 4 segundos, y la película OSP es más sensible a los errores de tiempo que a la temperatura. JiaJinYuan ha incluido controles de velocidad de las cintas transportadoras como un elemento obligatorio del informe matutino diario; cualquier desviación que supere los 0,3 cm/min activa inmediatamente una parada de línea para la calibración, antes de que se produzcan anomalías en el lote.
