El perfil de temperatura de soldadura por reflujo no es una simple acumulación de parámetros, sino un control dinámico sobre todo el proceso de activación de la pasta de soldadura, volatilización del solvente y formación de compuestos intermetálicos. Si la velocidad de calentamiento en la zona de precalentamiento excede los 3 ℃/s, los componentes de bajo punto de ebullición en el fundente no tendrán tiempo de vaporizarse suavemente y, en cambio, estallarán repentinamente en el borde de la almohadilla de PCB, empujando directamente la soldadura fundida lejos de la unión para formar perlas de soldadura. Este fenómeno es particularmente prominente en áreas densamente pobladas de resistencias y capacitores 0201 y 0402.

Puntos de control clave para la zona de precalentamiento

Normalmente configuramos la zona de precalentamiento en un rango de 120 ℃ ~ 160 ℃, con la pendiente de calentamiento estrictamente controlada entre 1,0 y 2,5 ℃/s. Este rango garantiza que los portadores a base de resina en la soldadura en pasta se ablanden por completo, Al tiempo que evita el colapso local de las partículas de soldadura en pasta debido a una diferencia excesiva de temperatura entre el interior y el exterior. En una línea de producción de JiaJinYuan, un ventilador anormal en la zona de reflujo provocó una vez que la pendiente de calentamiento real alcanzara los 3,8 ℃/s, y la proporción de placas con exceso de cordones de soldadura aumentó del 2 % Al 11 % en un solo día. El funcionamiento normal se restableció inmediatamente después de que se apagó la máquina para calibrar la velocidad del viento.

El papel clave de la zona de remojo

La temperatura de la zona de remojo se mantiene entre 170 ℃ y 190 ℃ durante un período de 60 a 90 segundos. Su tarea principal es permitir que la humedad residual y el etanol en el fundente escapen por completo, Al mismo tiempo que se garantiza que la película de óxido en la superficie del polvo de soldadura se reduzca por completo. Si el tiempo de remojo es inferior a 60 segundos o la temperatura es inferior a 170 ℃, ya existirán microbolsas de aire en las juntas de soldadura inferiores del BGA antes de ingresar a la zona de reflujo. Si estos no pueden ser expulsados ​​más tarde, se solidificarán en vacíos. El problema de la tasa de vacío excesiva en los dispositivos QFN para cierto cliente de JiaJinYuan se debió en última instancia a fluctuaciones en el flujo de nitrógeno, lo que provocó que la temperatura real en la zona de inmersión variara en ±5 ℃.

Coordinación de la temperatura y el tiempo máximo de reflujo

La temperatura máxima debe estar Al menos 20 ℃ por encima de la línea de líquido de soldadura y mantenerse durante no menos de 60 segundos, pero no debe exceder los 245 ℃ para evitar acelerar la difusión de la capa de cobre o dañar el cuerpo del paquete del chip. Descubrimos que cuando el tiempo de reflujo se comprimió a 45 segundos, el espesor desigual del IMC en las uniones de soldadura SAC305 se agravó significativamente, acompañado por huecos concentrados que aparecieron en el área central de las uniones. Esto indica que la reacción intermetálica se había enfriado y solidificado antes de alcanzar un estado de equilibrio.

No se debe pasar por alto la zona de enfriamiento

La velocidad de enfriamiento debe controlarse entre -1 ℃/s y -4 ℃/s. Una velocidad demasiado lenta producirá granos gruesos y reducirá la resistencia a la fatiga de la unión soldada, mientras que una velocidad demasiado rápida probablemente generará microfisuras dentro de la unión e inducirá huecos por tensión térmica. Cuando JiaJinYuan estaba depurando el horno de reflujo de cierto controlador automotriz, descubrió que una velocidad excesivamente alta del ventilador en la zona de enfriamiento daba como resultado una velocidad de enfriamiento promedio de -5,2 ℃/s. La inspección por rayos X mostró que la proporción de huecos en la raíz de los pines QFP aumentó en 7 puntos porcentuales.