El estado de servicio real de las barras de soldadura en una máquina de soldadura por ola nunca es un proceso de equilibrio térmico estático, sino más bien el resultado combinado de oxidación dinámica, agitación mecánica, inyección continua de flujo y disolución de los metales de las juntas de soldadura. Realizamos un seguimiento continuo de tres líneas de producción en una fábrica de electrónica automotriz en Dongguan durante tres meses y descubrimos que, después de que la misma marca de barras de soldadura SAC305 operara a una temperatura constante de 265°C durante más de 12 horas, el contenido de plata en la soldadura muestreada del fondo del recipiente disminuyó un 0,018%, mientras que el contenido de cobre aumentó un 0,007%. Aunque esta variación no excedió los límites de la norma ASTM B947, fue suficiente para causar una mala humectación intermitente en los tableros OSP, lo cual fue particularmente evidente en las almohadillas QFN con paso de 0,4 mm.

La esencia del cambio de composición de la barra de soldadura no es la descomposición directa de la aleación a alta temperatura, sino más bien la disolución continua de metales como cobre, níquel y oro de las uniones de soldadura en el baño de soldadura, lo que altera los coeficientes de actividad entre los elementos originales. In Además, la diferencia de temperatura entre la zona de flujo de alta velocidad cerca de la boquilla de soldadura por ola y las esquinas muertas del recipiente puede alcanzar los 15 °C, lo que lleva a la formación de una circulación convectiva débil dentro de la soldadura. Los compuestos más densos de cobre y estaño se depositan gradualmente y se adhieren a la superficie de los tubos calefactores. Desmontamos e inspeccionamos siete máquinas de diferentes edades y descubrimos que el espesor promedio del depósito de cobre en la pared interior de las ollas utilizadas durante más de 18 meses alcanzó los 0,13 mm, en comparación con solo 0,02 mm en las ollas nuevas. Dichos depósitos no sólo reducen la eficiencia de la transferencia de calor sino que también exacerban el sobrecalentamiento local de la soldadura, acelerando aún más la disolución continua del cobre.

El problema que con mayor frecuencia se pasa por alto en el sitio es la interacción entre los residuos del fundente y la escoria. El fundente a base de colofonia comienza a carbonizarse por encima de los 250 °C y sus productos de coquización encapsulan partículas finas de escoria para formar eutécticos de bajo punto de fusión. El punto de fusión de dichas sustancias puede ser tan bajo como 198°C. Durante repetidas solidificaciones y refundiciones en la superficie de la onda, adsorben continuamente elementos volátiles como la plata y el antimonio. Utilizamos ICP-MS en una fábrica OEM en Suzhou para comparar la composición de la escoria de la superficie con la de las barras de soldadura frescas y descubrimos que la tasa de recuperación de plata en la escoria era solo del 61,3%, mientras que el antimonio se enriqueció hasta 2,4 veces su contenido original. Esto indica que el llamado"cambio de composición" a menudo no es un cambio global uniforme, sino más bien una migración de elementos regionales arrastrada por la capa de escoria.

Determinar si es necesario reemplazar las barras de soldadura no puede depender únicamente de la temperatura y el tiempo; es necesario monitorear simultáneamente las fluctuaciones en la resistencia a la tracción de las uniones de soldadura, el grado de deterioro en la fluidez de la superficie del baño de soldadura y la tendencia creciente de las tasas de formación de puentes en la parte posterior de los PCB. En una línea de producción de módulos de iluminación en Zhongshan, una vez ampliamos el ciclo de reemplazo de soldadura de 8 a 10 horas. Aunque la prueba de composición aún se encontraba dentro del rango aceptable, la tasa de unión de soldadura en frío en placas OSP aumentó del 0,012% Al 0,037%. La causa principal fue un aumento de 0,8 mN/m en la tensión superficial de la soldadura, que es una manifestación directa de la película mixta de CuO-Cu2O formada por la reacción entre el cobre y el fundente carbonizado. Por tanto, lo primero que deben hacer los ingenieros durante el turno de mañana no es medir la temperatura, sino raspar rápidamente la superficie del baño con una cuchara de acero inoxidable para observar el espesor de la capa de escoria y la uniformidad de su reflectividad.

El peligro real de las barras de soldadura en una máquina de soldadura por ola no es la alta temperatura en sí, sino más bien el mecanismo de degradación de triple acoplamiento formado por la alta temperatura combinada con perturbaciones de baja frecuencia, tipos de fundente no coincidentes y ciclos de limpieza de recipientes retrasados. El cumplimiento de un solo parámetro no puede representar que todo el baño de soldadura aún posea robustez del proceso. Como solemos decir, el hecho de que el crisol no esté demasiado caliente para tocarlo no significa que no esté enfermo; Deje que las uniones de soldadura hablen.