Durante la depuración del horno de reflujo, descubrimos que la tasa de destrucción de un lote de resistencias 0201 aumentó repentinamente Al 3,7%. Simultáneamente, bajo el microscopio, observamos ennegrecimiento en los bordes de las uniones de soldadura en pasta y un aumento anormal en el ángulo de humectación. Otras mediciones mostraron que la temperatura máxima real era 23°C más alta que el valor establecido. El límite de tolerancia nominal de esta soldadura en pasta es de 245°C, mientras que el punto más alto en la cavidad real del horno alcanzó los 268°C. Esto indica que la desviación en la posición de fijación del termopar o el envejecimiento del termopar tipo K después de un uso prolongado ha provocado un retraso grave en la retroalimentación de temperatura.

Cuando la soldadura en pasta excede su temperatura máxima recomendada en más de 5 °C durante un período superior a 8 segundos, la carbonización de los residuos del fundente se intensifica. Esto no sólo debilita la tensión superficial, lo que provoca el colapso de la pasta de soldadura, sino que también dificulta la unión metalúrgica entre la soldadura fundida y la capa de cobre de la almohadilla. En este punto, Ni siquiera acortar el tiempo de reflujo puede remediar el espesor incontrolado de la capa IMC de la junta de soldadura. Una vez verificamos esto con la sección transversal FIB: a una temperatura máxima de 265°C, el espesor de la capa de Cu6Sn5 era 1,8 veces mayor que en la condición de 240°C, reduciendo directamente la resistencia Al corte de la junta en un 42%.

Si la línea de producción no vuelve a ejecutar el perfil de temperatura después de cambiar a un nuevo modelo de soldadura en pasta, es muy probable que se produzcan errores de cálculo debido a las diferencias en los puntos de fusión de las aleaciones y las temperaturas de activación entre las soldaduras en pasta de diferentes marcas. Por ejemplo, una reunión matutina reveló que la lista de materiales se había cambiado a una pasta de soldadura con bajo contenido de plata que contenía bismuto, pero aún se estaba utilizando el perfil original de alta temperatura. Como resultado, tres lotes consecutivos mostraron tasas de vacíos excesivas en bolas de soldadura BGA y fondos QFN. La causa principal fue que la temperatura líquida de esta soldadura en pasta era solo de 217 °C, pero el pico del perfil original se fijó en 250 °C, lo que provocó que las uniones de soldadura en pasta sufrieran un sobrecalentamiento y oxidación prolongados.

La mala uniformidad de la temperatura dentro del horno también es un factor contribuyente oculto. Cuando la diferencia de temperatura entre el centro y el borde de la pista del transportador excede ±5°C, se produce un calentamiento desigual para los dispositivos de montaje mixto de doble cara en la misma PCB. Por ejemplo, los pasadores de raíz de paquetes QFP grandes a menudo desarrollan microfisuras debido Al sobrecalentamiento local, mientras que los paquetes SOP de paso fino adyacentes exhiben una humectación deficiente debido a una absorción de calor insuficiente. Este fenómeno es particularmente pronunciado en los hornos de reflujo que utilizan un sistema combinado de calentamiento por infrarrojos y aire caliente. Es necesario medir Al menos 5 puntos de sección transversal con un registrador de temperatura multicanal en cada turno.

Manejamos un caso en el que las pruebas de tracción de juntas de soldadura en pasta fallaron durante cinco días consecutivos. La causa raíz final se identificó como la caída de la concentración de protección de nitrógeno del 99,95% Al ​​99,2%. Aunque no se activó ninguna alarma, el aumento del contenido de oxígeno provocó una rápida oxidación de la pasta de soldadura en la zona de alta temperatura, lo que provocó un desequilibrio en la tensión superficial fundida. Esto impidió que la soldadura se extendiera lo suficiente y, en cambio, se contrajo durante la fase de enfriamiento, rompiendo la estructura de la unión. Dicho daño es difícil de identificar con AOI; sólo la radiografía o el corte transversal metalográfico pueden confirmar los huecos internos y la morfología de la fractura IMC.