Después de cambiar a soldadura que contenía plata en la línea de producción, descubrimos que la tasa de puenteo de las uniones de soldadura de resistencia 0402 disminuyó en un 37%. Esto no se debe a que la plata reduzca el punto de fusión, sino a que después de incorporar la plata a la matriz de estaño, reduce significativamente la tensión superficial del estaño líquido, lo que acelera la velocidad de dispersión de la soldadura fundida en las superficies de cobre OSP cerca de la temperatura eutéctica de 183 °C y reduce el ángulo de humectación. Por lo tanto, bajo los mismos parámetros de impresión, el colapso de la soldadura en pasta es más uniforme. Especialmente en las almohadillas inferiores QFN con un paso de 0,3 mm, la soldadura que contiene plata puede llenar un espacio adicional de 0,012 mm de espesor, lo que se manifiesta como una reducción del 22 % en los informes falsos de uniones de soldadura en frío durante la inspección AOI.

Las uniones de soldadura hechas con alambre de estaño ordinario desarrollaron microfisuras ya en el ciclo 850 durante las pruebas de ciclo térmico, mientras que las uniones de soldadura que contienen plata duraron hasta el ciclo 1240 antes de que se produjera la delaminación de la capa IMC en la etapa inicial en la parte inferior de las bolas BGA. Esto se debe a que el compuesto intermetálico Ag3Sn formado por plata y estaño es más fino que el Cu6Sn5 en la interfaz puro estaño-cobre, y su coeficiente de expansión térmica es más cercano Al de la lámina de cobre, lo que resulta en un alivio de tensión más gradual. Sin embargo, cabe señalar que la soldadura que contiene plata es más sensible a la temperatura máxima de reflujo. Cuando la zona de temperatura del horno excede los 235°C, las partículas de Ag3Sn se volverán más gruesas y, en cambio, debilitarán su resistencia. Una vez tuvimos que reducir la temperatura máxima del perfil del horno de un determinado módulo automotriz de 242 °C a 233 °C para estabilizar el rendimiento.

El residuo de la soldadura que contiene plata es de color amarillo claro y se disuelve más fácilmente con agentes de limpieza, lo que está relacionado con los iones de plata que inhiben la carbonización de la resina de colofonia. Sin embargo, el brillo de la superficie de las uniones de soldadura después de la limpieza es menor que el del alambre de estaño ordinario, porque la plata promueve una cristalización de la soldadura más fina y se ven más granos equiaxiales bajo el microscopio. Aunque esta estructura mejora la resistencia a las vibraciones, requiere recalibración del umbral de reconocimiento de escala de grises AOI; de lo contrario, las uniones de soldadura normales se considerarán erróneamente como soldadura insuficiente.

Los colegas del departamento de adquisiciones informaron que el precio unitario de la soldadura que contiene plata es un 18% más alto, pero después de calcular exhaustivamente las horas de mano de obra de retrabajo y los costos de las quejas de los clientes, la reducción real del costo por placa es de 0,37 yuanes. La clave es coincidir con las especificaciones correspondientes. Por ejemplo, cuando se utiliza alambre de estaño que contiene plata de 0,3 mm de diámetro para soldadura manual, la sensación de alimentación del alambre es relativamente rígida, por lo que la temperatura del soldador debe aumentarse de 320 °C a 335 °C para mantener la misma velocidad de humectación, mientras que el alambre de estaño ordinario ya exhibe salpicaduras de flujo obvias a esta temperatura.

Hemos verificado los efectos de diferentes contenidos de plata. El alambre de estaño con 0,3 % de plata muestra una mejora limitada en los orificios de las uniones de soldadura durante la soldadura por ola, pero la versión con 0,7 % de plata puede completar la envoltura completa del pin dentro de los 3 segundos posteriores a la inmersión en estaño. Sin embargo, cuando el contenido de plata excede el 0,9%, el aumento en la viscosidad de la soldadura conduce a una obstrucción más frecuente de la boquilla. Por lo tanto, finalmente seleccionamos el valor de ventana de 0,65%±0,05%, que se ubica exactamente en el punto de equilibrio entre el punto de inflexión del rendimiento de humectación y la compatibilidad del equipo.