Durante tres días consecutivos en una línea de producción en las instalaciones de un cliente en Dongguan, observamos una formación excesiva de picos en las uniones de soldadura de la superficie de PCB después de la soldadura por ola, acompañada de puentes localizados. El análisis transversal reveló inclusiones irregulares de color negro grisáceo dentro de las uniones de soldadura. Las pruebas de composición sincronizadas del lote actual de barras de soldadura mostraron un contenido de cobre del 0,082 %, superando con creces el límite superior del 0,05 % especificado en IPC J-STD-006B, mientras que la impureza de hierro alcanzó hasta el 0,015 %, lo que indica que este lote de barras de soldadura estaba contaminado con chatarra de aleación que contiene cobre y limaduras de hierro desgastadas por el equipo durante la fundición o el reciclaje. El cobre en las impurezas de la soldadura forma preferentemente compuestos intermetálicos de Cu6Sn5 con el estaño. Estas partículas de fase dura no solo impiden la humectación y dispersión de la soldadura fundida en las almohadillas, sino que también se acumulan continuamente en el crisol y se adhieren a la pared interna de la boquilla de aleación de titanio, provocando patrones de flujo de chorro distorsionados y altura de onda inestable. Observamos depósitos obvios de color marrón grisáceo en el borde de la boquilla usando un endoscopio, con un espesor de aproximadamente 0,15 mm, lo que resultó directamente en un suministro de soldadura insuficiente en algunas áreas y colas extendidas. Más gravemente, una vez que las impurezas de arsénico exceden el límite (>0,001%), se volatilizan a altas temperaturas y reaccionan con los residuos del fundente para formar As2O3 en polvo blanco. Esta sustancia no solo contamina el horno, sino que también se condensa en la superficie de la junta de soldadura en la zona de enfriamiento para formar una película hidrofóbica, lo que aumenta la tasa de falso rechazo de AOI en más del 40 %. En una fábrica en Zhongshan, desechamos dos lotes consecutivos de placas de interfaz USB debido a este problema. Si el contenido de plomo en las barras de soldadura fluctúa más allá de ±0,03% debido a una mezcla incontrolada, provocará un cambio de temperatura eutéctica. Medimos que la temperatura líquida de un lote anormal de soldadura aumentó de 183 ℃ a 185,7 ℃, lo que provocó la deshumectación de todos los pines del dispositivo QFP después de la soldadura por ola. Bajo un microscopio, se observó que la soldadura cubría sólo el 30% del área lateral del pasador. In control diario, se debe realizar un muestreo de composición espectral para cada lote, con especial atención a las cuatro impurezas clave: cobre, hierro, arsénico y plomo. No es aceptable confiar únicamente en los informes de inspección de fábrica del proveedor, porque el pelado de la capa de óxido superficial de las barras de soldadura durante el transporte puede exponer capas subyacentes con alta impureza. Una vez enviamos muestras de las capas superior e inferior del mismo paquete sin abrir de barras de soldadura para realizar pruebas, y el contenido de cobre difería en un 0,021%. Antes de reemplazar con nuevas barras de soldadura, se debe vaciar completamente el antiguo recipiente de soldadura y limpiar la boquilla con un agente eliminador de escoria específico; de lo contrario, la soldadura residual con alta impureza contaminará rápidamente todo el recipiente de material nuevo. Una vez, una fábrica se saltó este paso, lo que resultó en que el contenido de cobre repuntara Al 0,071% solo 4 horas después de que se cargaran nuevas barras de soldadura en el recipiente.

Los defectos de soldadura por ola causados ​​por impurezas de soldadura nunca son fenómenos aislados. A menudo se manifiestan simultáneamente como tres señales: disminución del brillo de las uniones de soldadura, deterioro de la fluidez de la soldadura y tasa acelerada de generación de escoria. Si el volumen de escoria aumenta más de 3 veces el valor normal, básicamente se puede confirmar que la propia barra de soldadura tiene impurezas excesivas. En este punto, la producción debe detenerse inmediatamente para tomar muestras y enviarse a un laboratorio externo para realizar pruebas de ICP de elementos completos, en lugar de ajustar ciegamente la altura de las olas o la velocidad del transportador. Descubrimos que después de dejar las barras de soldadura con alta impureza a una temperatura constante de 260 ℃ durante 2 horas, la escoria flotante en la superficie representó el 12,7 % del peso total, mientras que las barras de soldadura calificadas solo tenían el 3,1 %. Esta diferencia es visible a simple vista en la línea de producción: la escoria flotante aparece como grumos de color marrón oscuro que son difíciles de eliminar y que arrastran grandes cantidades de partículas de metal sin fundir. In Además, las barras de soldadura con altas impurezas muestran un aumento significativo de salpicaduras durante la soldadura por ola. Grabamos con una cámara de alta velocidad que, bajo los mismos parámetros, el número de gotas salpicadas era 2,8 veces mayor que el del material calificado. Estas pequeñas bolas de soldadura se enfrían y se adhieren a la parte posterior de la PCB, lo que crea un riesgo potencial de cortocircuito, que es especialmente peligroso para sustratos BGA con paso de 0,4 mm. Los clientes a menudo creen erróneamente que aumentar el volumen de pulverización de fundente puede mejorar la humectación. In En realidad, la actividad de reacción de la soldadura con alto contenido de impurezas con fundente se ha degradado gravemente y, en cambio, la pulverización excesiva exacerba el blanqueamiento de la superficie de PCB y el exceso de residuos iónicos. Un cliente médico recibió un hallazgo de no conformidad durante una auditoría de fábrica de UL debido a este problema. Por lo tantoe, para determinar si una barra de soldadura está calificada, no se puede confiar únicamente en el punto de fusión y la capacidad de extensión. Se debe realizar un juicio integral combinando el rendimiento real de la soldadura por ola, la condición de la escoria y la morfología de la sección transversal de la junta de soldadura. Cualquier dato unidimensional puede enmascarar el verdadero riesgo.