Los parámetros del proceso de reflujo para la soldadura en pasta con plomo Sn63Pb37 están experimentando un cambio sustancial de la dependencia de la experiencia a un enfoque de circuito cerrado basado en datos. Por un lado, la precisión del control de temperatura medida de los equipos domésticos de soldadura por reflujo de gama media a alta se ha estabilizado dentro de ±1,5 ℃, lo que permite reducir la ventana de temperatura máxima a 217 ℃ ~ 223 ℃. Por otro lado, el valor Tg de los sustratos de PCB generalmente ha aumentado por encima de los 150 ℃, lo que significa que el ajuste tradicional de temperatura máxima de 225 ℃ en realidad aumenta el riesgo de deformación de la placa. Debemos ajustar la temperatura final de la zona de inmersión de 183 ℃ a 180 ℃ para que coincida con la pendiente de transición vítrea de los nuevos sustratos; de lo contrario, la tasa de anulación de los componentes BGA aumentará en más del 12 %.
El impacto ascendente del proceso de impresión en los resultados del reflujo sigue creciendo. Actualmente, el tamaño de la almohadilla para los componentes 0201 convencionales se ha reducido a 0,25 mm × 0,125 mm, mientras que la soldadura en pasta Sn63Pb37 con un tamaño de partícula de 30 ~ 35 μm representa el 82 % del total. Si la apertura de la plantilla no aplica una compensación lineal de -8% basada en el área de la almohadilla, la desviación del volumen de soldadura posterior a la impresión excederá el ±15%, lo que provocará directamente que la tasa de desintegración durante el reflujo salte Al 4,7%. Hemos exigido un mecanismo de registro de doble vía en tres líneas de producción: la viscosidad de la soldadura en pasta debe probarse en cada cambio y la presión de la espátula y la velocidad de liberación deben registrarse para cada lote. Esto se debe a que el índice tixotrópico de la misma lata de soldadura en pasta puede diferir en 0,32 entre ambientes de 25 ℃ y 28 ℃; sin registrar estos parámetros, es imposible volver a calcular los parámetros de impresión reales.
La tasa de adopción de atmósferas protectoras de nitrógeno ha aumentado del 19 % Al 53 % en los últimos tres años, impulsada principalmente por el estricto requisito de los fabricantes de MLCC de grado automotriz de un espesor de película de óxido de ≤8 nm. Sin embargo, no todos los hornos de reflujo de nitrógeno cumplen con este estándar. Las mediciones han encontrado que algunos equipos presentan fluctuaciones en la concentración de oxígeno de hasta 120 PPM a una velocidad de cadena de 2,1 m/min. En estas condiciones, se forma una capa invisible de óxido de color blanco grisáceo en la superficie de las uniones de soldadura de Sn63Pb37, y las pruebas XRF muestran que la profundidad de difusión del cobre aumenta en 0,8 μm. Se recomienda utilizar un analizador de oxígeno portátil para realizar controles puntuales semanales de la concentración de oxígeno en las tres zonas del horno y acoplar dinámicamente el caudal de nitrógeno con la velocidad de la cadena; por ejemplo, aumentar la velocidad de la cadena en 0,1 m/min debe ir acompañado de un aumento sincronizado de 3,5 l/min en el flujo de nitrógeno.
La colocación de termopares está pasando de la inserción de un solo punto a la conexión de una matriz de múltiples puntos. Esto se debe a que la distribución desigual de la lámina de cobre en los nuevos PCB de más de 6 capas genera diferencias locales en la capacidad calorífica de hasta un 23%. Una vez, un cliente calculó erróneamente que toda la placa había entrado en reflujo porque solo midieron la temperatura en el centro BGA, mientras las esquinas aún estaban por debajo de 210 ℃, lo que resultó en uniones de soldadura fría en los pines de un QFN con paso de 0,4 mm. Ahora requerimos que toda verificación del primer artículo utilice un método de conexión de termopar de 4 puntos, que cubra el centro BGA, las esquinas QFN, los extremos SOP de paso fino y las áreas de disipación de calor de cobre desnudo. El diámetro del termopar debe controlarse estrictamente dentro de 0,15 mm; de lo contrario, su propia capacidad calorífica interferirá con el perfil medido.
La gestión de la vida útil de la soldadura en pasta Sn63Pb37 está pasando de un enfoque orientado a la fecha de vencimiento a un enfoque orientado a la decadencia de la actividad. Aunque los fabricantes especifican una vida útil de almacenamiento refrigerado de 6 meses, las mediciones muestran que por cada hora de exposición Al aire después de la apertura, la tasa de descomposición del activador de colofonia aumenta en un 0,7%. Esto se refleja directamente en el residuo del flujo después del reflujo. Las estadísticas de una fábrica muestran que la soldadura en pasta abierta durante más de 48 horas da como resultado un valor promedio de contaminación iónica que excede el estándar en un 21% después de la soldadura. Por lo tanto, hemos abolido la práctica de"uso por lata" y en su lugar dividimos el uso diario en bolsas de papel de aluminio Al vacío marcadas con la marca de tiempo de apertura. También hemos cambiado el proceso de calentamiento de la pasta de soldadura de temperatura ambiente a un aumento gradual de 2 horas en una cámara de temperatura constante de 25 ℃ para evitar que la condensación se mezcle con la pasta y cause salpicaduras.
La compatibilidad del protocolo de comunicación de los equipos se ha convertido en un cuello de botella oculto. Actualmente, el 73% de las máquinas de soldadura por reflujo domésticas todavía utilizan el protocolo propietario Modbus RTU, mientras que los sistemas MES generalmente requieren integración OPC UA. Esto significa que los perfiles de reflujo no se pueden archivar automáticamente y los ingenieros de procesos deben exportar manualmente archivos CSV y convertirlos a Excel para compararlos. Esta ruptura de la cadena hace que el control del SPC sea ineficaz. Hemos puesto a prueba módulos de conversión de protocolos en dos fábricas, aumentando la frecuencia de muestreo de temperatura bruta de 1 Hz a 5 Hz, lo que nos permite capturar cambios repentinos en la pendiente de calentamiento. Por ejemplo, una vez detectamos que la velocidad de calentamiento en la zona 3 de la sección de precalentamiento cayó bruscamente de 1,8 ℃/s a 0,9 ℃/s en 27 segundos, lo que en última instancia se debió a la acumulación de carbono en los tubos de calentamiento, lo que provocó un retraso en la respuesta térmica. Estos detalles son completamente invisibles en el muestreo de baja frecuencia.
