Durante la verificación de confiabilidad, descubrimos que después de almacenar residuos de soldadura en pasta sin limpiar durante 168 horas en un ambiente de 40 °C y 93 % HR, la resistencia de la superficie disminuyó hasta en 3 órdenes de magnitud. Entre ellos, la soldadura en pasta tipo RMA es más propensa a la absorción de humedad que la del tipo sin limpieza, porque su matriz de colofonia contiene estructuras de hidroxilo con fuerte hidrofilicidad. Aunque el tipo sin limpieza está etiquetado como"no requiere limpieza", sus activadores de ácido orgánico aún se hidrolizarán lentamente bajo altas temperaturas y alta humedad para generar iones conductores, lo que amenaza directamente la confiabilidad del aislamiento.
Un tipo común de falla en el taller es pasar pruebas funcionales pero fallar después del envejecimiento, y la causa raíz a menudo está oculta en los residuos de soldadura en pasta. Por ejemplo, un lote de módulos WiFi tenía una corriente de espera excesiva después de envejecer durante 96 horas a 70 °C/85 % HR. El análisis transversal confirmó que los residuos de pasta de soldadura en la parte inferior del BGA absorbieron humedad y formaron caminos microconductores, mientras que las áreas limpiadas en la misma placa no mostraron anomalías. Esto indica que la composición química y el espesor de los residuos de la soldadura en pasta determinan conjuntamente el umbral de fuga inducida por la humedad, que no puede evitarse simplemente mediante un enfoque único para"si se debe limpiar o no"
Hemos rastreado el rendimiento de tres soldaduras en pasta convencionales bajo las mismas condiciones de temperatura y humedad, y descubrimos que los residuos de pasta con un contenido sólido >85% son más densos, con una lenta absorción inicial de humedad pero una degradación acelerada una vez que se excede la humedad crítica. Las pastas con un contenido sólido <70%, debido Al bajo grado de reticulación de la resina, tienen una tasa de absorción de humedad rápida e irreversible, lo que lleva a diferencias obvias en las curvas de degradación de la confiabilidad del aislamiento. Por lo tanto, Al seleccionar soldadura en pasta, no se puede confiar únicamente en la Tg o el contenido de halógenos proporcionados por los proveedores, sino que se debe igualar la cinética de absorción de humedad del residuo en combinación con el ciclo de almacenamiento y el entorno de la propia línea de producción.
Las mediciones de la línea de producción muestran que para residuos de soldadura en pasta sin limpiar dentro de las 24 horas posteriores a la soldadura por reflujo, si se apilan en un almacén con una humedad >60 % durante más de 7 días, se puede medir una corriente de fuga de nivel MΩ entre pines QFP con un espacio adyacente <0,3 mm. Si se superpone aún más la tasa de absorción de agua del sustrato de PCB >0,15%, el riesgo de fuga se duplica directamente. Por lo tanto, se recomienda aplicar procesos de limpieza para productos de alta densidad y alta confiabilidad, y unir el lote de soldadura en pasta con parámetros de limpieza en el sistema MES para evitar fluctuaciones en la confiabilidad del aislamiento causadas por la mezcla de diferentes lotes.
Un colega intentó una vez utilizar un paño IPA en lugar de una limpieza ultrasónica, pero bajo el microscopio todavía se podía ver pasta de soldadura penetrando en los espacios capilares de la máscara de soldadura. Después de que estos residuos se almacenaron de forma natural durante tres meses, se precipitaron más rutas de migración de iones durante el horneado a 85 °C, lo que resultó en una peor confiabilidad del aislamiento que antes del tratamiento. Esto muestra que la limpieza no se trata solo de realizar la acción, sino que debe coincidir con la polaridad de la pasta de soldadura, el punto de reblandecimiento de la resina y la energía de la superficie de la PCB; de lo contrario, aunque parezca limpio, en realidad supone un mayor peligro oculto de fuga.
