Los problemas de oxidación de las almohadillas de PCB en las líneas de producción generalmente se manifiestan como uniones de soldadura en frío, puentes de soldadura, desintegraciones y uniones de soldadura desafiladas. La causa fundamental radica en la formación de películas de óxido de Cu?O o CuO en la superficie desnuda del cobre; una vez que el espesor supera los 5 nm, inhibe significativamente la propagación y humectación de aleaciones de estaño-plomo o SAC305. Dado que los activadores de ácido orgánico en la soldadura en pasta convencional no pueden penetrar eficazmente esta densa capa a temperatura ambiente, se debe implementar un pretratamiento específico de las almohadillas oxidadas antes de imprimir. De lo contrario, no importa Cuán alto sea el grado de actividad de la soldadura en pasta (por ejemplo, J-STD-004B Clase L3) o Cuán precisa sea la temperatura máxima de reflujo (235 ℃ ± 3 ℃), será difícil recuperar la resistencia de la unión de soldadura.
Durante la fase de preparación, es necesario confirmar si el tiempo de almacenamiento de PCB excede el límite de exposición. Para sustratos FR-4 con una humedad relativa del 40 % y una temperatura de 25 ℃, la ventana de soldabilidad de las almohadillas de cobre desnudo suele ser de 72 horas. Si el inventario excede este período, se requiere almacenamiento protegido con nitrógeno o devolución a fábrica para reelaboración de OSP. Para el tratamiento de emergencia en el sitio, prepare una solución diluida de ácido clorhídrico (proporción de volumen) con una concentración de 8 % ± 0,5 %, cepillos de nailon de malla 150, paños sin pelusa, sopladores de aire ionizante y un horno de temperatura constante (ajustado a 120 ℃ ± 2 ℃). Todas las herramientas deben limpiarse con IPA y secarse Al aire con anticipación para evitar la introducción de aceite de silicona o residuos halógenos, que de otro modo inducirían corrosión y fugas después del reflujo.
In términos de control de parámetros centrales, el tiempo de decapado está estrictamente limitado a 8 a 12 segundos. Una duración demasiado corta no logra eliminar la capa de CuO, mientras que un tiempo excesivo provoca un grabado excesivo de la superficie de cobre y conduce a defectos de microagujeros. La presión del cepillado se controla dentro del rango de 1,8 N a 2,2 N, lo que corresponde a una deformación por compresión del cabezal del cepillo de aproximadamente 0,35 mm. Durante la operación, cepillar en una sola dirección a velocidad constante con un ángulo de inclinación de 30°; La fricción recíproca está estrictamente prohibida para evitar rayar los bordes de la máscara de soldadura. Después del decapado, enjuague inmediatamente 3 veces con agua desionizada con una conductividad inferior a 2 μS/cm, luego seque durante 15 minutos bajo circulación de aire caliente a 60 ℃ y transfiera a un horno a 120 ℃ durante 30 minutos de conservación del calor para eliminar la humedad microscópica. Omitir este paso causará huecos tipo ráfaga de vapor dentro de las uniones de soldadura durante el reflujo.
Durante el paso de impresión del procedimiento operativo, ajuste sincrónicamente la tensión de la plantilla a 45 N/cm2±3 N/cm2 y ajuste el ángulo de la escobilla de goma a 58°±2° para mejorar la fuerza de despegado. Cuando utilice soldadura en pasta serie REL-600, mantenga la temperatura ambiente y la humedad en 22 ℃ ± 1 ℃ y 55 % ± 5 % de humedad relativa, porque los derivados del ácido sebácico en esta soldadura en pasta se hidrolizarán y fallarán prematuramente cuando la humedad exceda el estándar. Después de la impresión, la colocación de los componentes debe completarse en 30 minutos; de lo contrario, la volatilización del fundente hará que las almohadillas oxidadas se pasivan nuevamente. La presión de colocación se establece en 0,12 MPa ± 0,01 MPa para garantizar el contacto mecánico inicial entre los cables y las almohadillas de los componentes, proporcionando una vía de transmisión de tensión eficaz para el reflujo posterior.
Durante la resolución de problemas de anomalías, si las uniones de soldadura presentan una contracción anular de la soldadura con cobre expuesto en el centro, indica un decapado incompleto. Compruebe si la concentración de ácido clorhídrico es inferior Al 7,5% o si el tiempo de cepillado es inferior a 10 segundos. Si se acumulan bolas de soldadura en las cuatro esquinas de la almohadilla y la altura de la junta de soldadura es baja, se debe a que la temperatura de secado no alcanza los 120 ℃ o que el tiempo de retención es inferior a 25 minutos. En este punto, los grupos hidroxilo residuales en la superficie de la almohadilla dificultan el flujo de soldadura. Si se producen picos en las uniones de soldadura por lotes y la prueba de empuje es inferior a 50 gf, verifique si la pendiente de calentamiento en la tercera zona del horno de reflujo excede los 2,8 ℃/s. Un parámetro excesivamente alto hará que el fundente se aleje de la interfaz antes de que la capa de óxido se descomponga por completo.
Para obtener consejos prácticos, se recomienda utilizar XRF para detectar el contenido de oxígeno en la superficie de cobre después de decapar la primera pieza de cada lote. Una lectura superior Al 0,8% en peso se considera un fallo de limpieza. Para las pruebas diarias, apile 10 PCB del mismo modelo, sujételos en un accesorio de acero inoxidable, simule el envejecimiento en un horno a 120 ℃ durante 24 horas y luego realice una inspección por muestreo para realizar una estimación inversa de la vida soldable real de los PCB del inventario. Además, Al diseñar aberturas de plantilla, agregue un chaflán en forma de trompeta de 10 μm en las áreas que se oxidan fácilmente (como las almohadillas periféricas BGA) para mejorar la tasa de liberación de pasta de soldadura y compensar la pérdida parcial de humedad. Finalmente, asegúrese de verificar la actividad de la solución de decapado con una pieza de prueba de espejo de cobre antes de cada turno. Cuando la superficie del espejo muestra una película de arco iris uniforme en lugar de una niebla blanca moteada, indica que la concentración de ácido clorhídrico todavía está dentro del rango efectivo.
