La formación de bolas de soldadura nunca es causada por un solo factor, sino que es el resultado combinado de un volumen excesivo de impresión de pasta de soldadura, un desajuste geométrico de las aberturas de la plantilla y un perfil de rampa de temperatura de soldadura por reflujo descontrolado. In nuestra aplicación de soldadura en pasta Jia Jinyuan, descubrimos que cuando el grosor de la plantilla es de 0,12 mm, si la relación de aspecto de apertura es inferior a 1,5 y la relación de área excede 0,65, el volumen de soldadura en pasta después de la impresión excederá el límite de capacidad de la almohadilla. Especialmente alrededor de componentes CHIP de tamaño pequeño, como 0402 y 0201, el exceso de pasta de soldadura se exprime hacia el exterior de la almohadilla durante la etapa de precalentamiento. Después de entrar en la etapa de reflujo, no puede retraerse debido a una tensión superficial insuficiente y finalmente se solidifica en objetos esféricos independientes.

La velocidad de calentamiento por reflujo es el interruptor de llave que desencadena la manifestación de bolas de soldadura. Los datos medidos muestran que cuando la pendiente de calentamiento en el rango de 150 ℃ a 183 ℃ excede los 2,8 ℃/s, el flujo se volatiliza brusca y violentamente, y las partículas de soldadura en pasta son salpicadas por el flujo de aire. Si también hay un espesor desigual de la pasta de soldadura en esta etapa, como una acumulación local causada por las fluctuaciones de la presión del raspador, la probabilidad de salpicaduras aumenta más de 3 veces. En este momento, incluso si la apertura de la plantilla cumple con los requisitos, aún se pueden observar densos grupos de bolas de soldadura en las cuatro esquinas de la almohadilla térmica QFN.

Las propiedades reológicas de la propia soldadura en pasta también están profundamente involucradas. La viscosidad de la soldadura en pasta Jia Jinyuan SN100C a 25 ℃ es de 720 Pa·s. Si la temperatura y la humedad del taller no se controlan dentro del rango de 22 ± 2 ℃ y 55 ± 5 % RH, el tiempo de recuperación tixotrópica de la soldadura en pasta se prolongará y es fácil que los hilos se desenrollen y se rompan durante el desmolde de la impresión. Las cadenas de soldadura en pasta fina restantes se fusionan y se contraen formando bolas durante el reflujo. Este tipo de bola de soldadura suele ser de menor tamaño (30～60μm) y estar distribuida irregularmente, pero es extremadamente numerosa y requiere una lupa de 20x para identificarla con precisión.

Una frecuencia insuficiente de limpieza de la plantilla agravará el problema. Después de usar purga con nitrógeno en lugar de limpieza húmeda, el carburo fundente residual se acumula en las aberturas de la plantilla, lo que lleva a la coexistencia de un relleno de soldadura en pasta incompleto y un arrastre de bordes en la impresión posterior. La parte trasera colapsa bajo el calor durante el reflujo, se separa de la soldadura principal y forma bolas independientes. Este tipo de bola de soldadura a menudo se adhiere debajo del área de proyección de las nervaduras de soporte de la plantilla, con posiciones muy repetitivas. Durante la resolución de problemas, el diagrama de la estructura de soporte de la plantilla se puede comparar directamente para determinar su posicionamiento.

La verificación de campo muestra que ajustar el ángulo de la escobilla de goma de 60° a 55° y reducir la velocidad de impresión de 40 mm/s a 32 mm/s puede reducir eficazmente la tensión de corte de la pasta de soldadura y hacer que el desmolde sea más limpio. Combinado con la reducción de la pendiente de calentamiento de la sección de soldadura por reflujo de 150 ~ 183 ℃ de 3,2 ℃/s a 2,4 ℃/s, la tasa de defectos de la bola de soldadura se puede reducir de 1200 por millón de puntos a menos de 210. Sin embargo, la premisa es que la apertura de la plantilla debe implementarse de acuerdo con los parámetros recomendados por Jia Jinyuan; de lo contrario, cualquier ajuste del proceso solo retrasará el brote en lugar de erradicar el peligro oculto.