Si la pasta de soldadura corroe los PCB no es una cuestión teórica en absoluto, sino una falla recurrente del mundo real que se observa a diario en los tickets de retrabajo de la línea de producción. El año pasado, en un proyecto de módulo automotriz, experimentamos tres fallas CAF consecutivas causadas por residuos de pasta de soldadura. La causa principal fue el uso de soldadura en pasta a base de colofonia que contenía 0,5 % de iones de cloruro sin un proceso de lavado con agua correspondiente. Como resultado, los residuos de la superficie de la placa posteriores Al reflujo desarrollaron cortocircuitos dendríticos en solo 72 horas durante la prueba de envejecimiento a 85 °C/85 % HR.

Para determinar si la soldadura en pasta presenta un riesgo de corrosión, se deben evaluar tres condiciones simultáneamente. Primero, el tipo de activador: por ejemplo, la pasta de actividad media que contiene bromuros deja más residuos iónicos que los tipos a base de colofonia pura. En segundo lugar, si el perfil de temperatura de soldadura activa completamente la reacción de descomposición del fundente: si la temperatura máxima es inferior a 217 °C y el tiempo de permanencia es inferior a 60 segundos, muchas sales de ácidos orgánicos no tienen tiempo suficiente para volatilizarse. En tercer lugar, la capacidad de limpieza posterior: los agentes de limpieza a base de agua pueden eliminar hasta el 99,2% de los residuos de ácidos orgánicos, mientras que la afirmación de"no corrosión" para la soldadura en pasta sin limpieza supone que la placa nunca estará expuesta a la condensación, Ni sufrirá ciclos de temperatura-humedad Ni experimentará voltaje de polarización, pero en realidad, ninguna PCB puede evitar estas condiciones de funcionamiento.

Los datos de confiabilidad a largo plazo provienen de tres lotes de placas producidas en masa que rastreamos, utilizando la misma pasta de soldadura tipo RMA pero diferentes métodos de limpieza. El grupo lavado con agua mantuvo una resistencia de aislamiento por encima de 10 ^ 9 Ω después de 1000 horas de pruebas PCT, el grupo semilavado con agua cayó Al rango de 10 ^ 7 Ω y el grupo sin limpieza total cayó por debajo de 10 ^ 6 Ω en la marca de 320 horas con una evidente corrosión de punto verde. Bajo el microscopio, se pudieron ver rastros de grabado selectivo a lo largo de los bordes de los rastros de cobre. Esta corrosión no es un adelgazamiento uniforme, sino que ocurre preferentemente a lo largo de la interfaz entre la fibra de vidrio y la resina, razón por la cual las pruebas con sondas voladoras a menudo no la detectan.

El nivel de contaminación iónica (IC) de los PCB después de la soldadura debe controlarse por debajo de 0,78 μg/cm2 equivalente a NaCl para cumplir con los requisitos IPC-J-STD-001 Clase 3. Sin embargo, nuestras mediciones muestran que incluso cuando se utiliza soldadura en pasta nominalmente"baja en halógenos", si la desviación del tamaño de apertura de la plantilla excede ±5 μm y la fluctuación de la presión del rasero es mayor a 0,3 MPa, una vez que la dispersión del espesor de impresión excede el 20 %, la acumulación local de soldadura en pasta excederá el estándar en más de 3 veces. Este exceso de residuos no puede eliminarse mediante el reflujo de nitrógeno; en cambio, una cantidad insuficiente de oxígeno conduce a un aumento de los subproductos de oxidación, lo que empeora aún más la tendencia a la corrosión.

Lo que realmente determina la confiabilidad a largo plazo nunca es la frase"sin corrosión" en la hoja de datos de la soldadura en pasta, sino el control combinado de tres factores: precisión de impresión de la soldadura en pasta, contenido de oxígeno en la atmósfera de reflujo y estabilidad de la temperatura del tanque de limpieza. Por cada fluctuación de ±2°C en la temperatura del tanque de limpieza, el cambio en la tensión superficial del agua desionizada es suficiente para aumentar la tasa de residuos en el fondo de los agujeros ciegos en un 17%. Este valor es el promedio medido y derivado estadísticamente de 12 líneas SMT, no un resultado de simulación de laboratorio.