La principal contradicción en la soldadura de placas OSP es que el fundente en pasta de soldadura debe tener suficiente actividad para atravesar la película OSP, pero una actividad excesiva dejará iones ácidos fuertes que causarán corrosión en las uniones soldadas, impedancia anormal de las pruebas de TIC o reducción de la confiabilidad a largo plazo. Realizamos un seguimiento de la línea de producción de un cliente en Dongguan durante tres meses consecutivos y descubrimos que después de usar soldadura en pasta con un nivel de actividad superior a REL0.8, la tasa de borde negro de la junta de soldadura BGA aumentó del 1,2% Al 4,7%, mientras que después de cambiar a JJY JH-602 (REL0.55), este problema desapareció por completo. Esto muestra que la soldadura de placas OSP no requiere la actividad más fuerte posible, sino más bien una coincidencia de circuito cerrado con el espesor de la película OSP, la duración del almacenamiento y la temperatura máxima de reflujo.
Las propiedades fisicoquímicas de la película OSP determinan la dificultad de retirar la película.
El espesor de la película de las principales soluciones OSP del mercado oscila entre 0,2 y 0,4 μm, y la densidad de la película se ve directamente afectada por el tiempo de deposición, el valor del pH y la temperatura de secado. La impedancia de película medida de placas OSP del mismo proveedor pero de diferentes lotes puede variar hasta en un 30%, lo que requiere que la tasa de disociación de ácidos orgánicos del fundente de pasta de soldadura cubra este rango de fluctuación; de lo contrario, algunas almohadillas tendrán un retraso en la humectación mientras que otras estarán demasiado corroídas. Una vez utilizamos pruebas de sonda voladora para comparar la velocidad de estañado de 12 almohadillas en diferentes posiciones en el mismo lote de placas OSP, y la diferencia de tiempo máxima alcanzó 0,8 segundos, lo cual es una manifestación directa de la falta de coincidencia entre el espesor desigual de la película y la respuesta del flujo.
El tipo de ácido orgánico en la soldadura en pasta es más importante que la cantidad total.
JJY JH-602 utiliza un sistema compuesto de ácido azelaico y ácido hidroxibenzoico: el primero proporciona un poder de grabado inicial suave, mientras que el segundo acelera la descomposición por encima de 150 °C y libera actividad secundaria. Este mecanismo de activación de dos etapas puede evitar el estallido prematuro de actividad de la soldadura en pasta tradicional a base de colofonia simple en la zona de inmersión a 140°C, lo que causaría la ruptura local de la película OSP. Utilizamos una etapa caliente para la observación en tiempo real en la línea de producción de un cliente de Suzhou y descubrimos que esta pasta de soldadura comienza a romper la película significativamente a 165 °C, que cae exactamente en la zona de superposición entre la temperatura de inicio de la descomposición térmica de la película OSP (162 ± 3 °C) y el rango de fusión principal de la pasta de soldadura (179 a 217 °C), lo que garantiza la sincronización de la humedad y elimina el riesgo de oxidación de la superficie del cobre.
Los parámetros de impresión y reflujo deben dejar espacio para la actividad
Incluso si se selecciona la soldadura en pasta correcta, si la abertura de la plantilla es demasiado pequeña o la presión de la espátula es demasiado alta, lo que da como resultado un volumen de soldadura en pasta inferior a 0,08 g/cm², el fundente no podrá formar una capa de cobertura de fase líquida continua en la etapa inicial del reflujo y las áreas locales de la película OSP permanecerán intactas debido a la falta de activador. Una vez utilizamos XRF para inspeccionar la sección transversal de uniones de soldadura en frío y descubrimos que todavía existía una capa residual completa de OSP de 0,03 μm de espesor en la superficie de cobre, mientras que el volumen de impresión de pasta de soldadura en la posición correspondiente era de solo 0,062 g/cm². Por lo tanto, el volumen de impresión de la pasta de soldadura debe controlarse dentro del rango de 0,085 a 0,095 g/cm², y la zona de remojo por reflujo debe configurarse entre 150 y 160 °C durante 90 segundos para garantizar que el fundente tenga suficiente energía para completar el despegue de la película en toda la placa.
