Reemplazamos las barras de soldadura tres veces Al día en la línea de soldadura por ola, no porque el punto de fusión sea insuficiente, sino porque la velocidad de oxidación es demasiado rápida. Después de que la escoria se acumula en la cámara, se producen con frecuencia picos y puentes en las uniones de soldadura. La causa fundamental radica en el efecto sinérgico deficiente de la plata y el cobre en la composición de la aleación. La formulación de Sn99.0Ag0.3Cu0.7 tiene una película de óxido superficial significativamente más continua que la de Sn99.3Cu0.7 durante la soldadura por inmersión dinámica a 250°C. El primero mantiene una relación de peso de escoria estable a largo plazo entre 0,8% y 1,2%, mientras que el segundo a menudo supera el 2,5% con fuertes fluctuaciones.

La plata no sólo eleva el punto de fusión; en estaño líquido, se combina preferentemente con oxígeno para formar una capa de pasivación mixta de SnO-Ag?O. Esta estructura tiene una densidad más alta que el SnO puro y las mediciones reales muestran que su tasa de permeación de oxígeno por unidad de área disminuye aproximadamente un 38%. El cobre, por otro lado, actúa inhibiendo Sn?O? engrosamiento del grano. Si el contenido de cobre es inferior Al 0,5%, la capa de óxido es propensa a agrietarse; si excede el 0,9%, exacerba la corrosión de la cámara del horno. Por tanto, el 0,7% es el valor crítico que equilibra la resistencia a la oxidación y la vida útil del equipo.

Algunos han intentado agregar 0,05% de níquel para suprimir la formación de escoria, solo para encontrar grupos de microporos que aparecen en la superficie de la junta de soldadura. Bajo un microscopio, el níquel se segrega en los bordes de la junta de soldadura para formar una banda enriquecida, lo que hace que el ángulo de humectación aumente en más de 12°. De manera similar, agregar un 0,02% de germanio puede refinar los granos, pero los residuos del fundente reaccionan con el germanio para formar GeO. partículas en suspensión, triplicando la frecuencia de obstrucción de las boquillas. Estos cambios aparentemente reducen la escoria, pero trasladan el problema a la confiabilidad de la soldadura.

La línea de producción utiliza placas de medición de temperatura de soldadura por reflujo para monitorear sincrónicamente el gradiente de temperatura en la superficie del baño de soldadura. Se descubrió que cuando el tiempo de residencia de la misma barra de soldadura en diferentes zonas de temperatura difiere en más de 15 segundos, la frecuencia de ruptura de la capa de escoria de las barras de soldadura que contienen plata es la mitad que la de las barras de soldadura sin plata. Esto indica que la plata no sólo afecta la estabilidad química sino que también mejora la uniformidad de la distribución del estrés térmico. Sin embargo, esto no significa que más plata sea mejor. Cuando Ag alcanza el 0,5 %, el espesor de la capa IMC de la junta de soldadura crece demasiado rápido y, en cambio, la tasa de agrietamiento en las pruebas de choque térmico a -40 °C aumenta en un 27 %.

Las fluctuaciones entre lotes de barras de soldadura a menudo se deben a impurezas de la fuente de cobre. Si el polvo de cobre electrolítico contiene más de 0,005% de hierro, ¿cataliza la transformación de SnO? de una fase amorfa a una cristalina, provocando que la capa de óxido pierda ductilidad. Una vez desechamos dos lotes consecutivos de PCBA debido a este problema. Posteriormente, cambiamos a polvo de cobre atomizado y aumentamos las inspecciones de muestreo EDS para cada lote entrante, lo que redujo el incremento promedio diario de escoria de 1,8 kg a menos de 0,9 kg.