我們使用 JJY JH-851A 感測器焊接焊料對三批總共 42 個 MEMS 壓力感測器進行了小批量試驗,每批 14 個。基板為雙面FR4,焊盤尺寸為0.3mm×0.3mm,表面處理為ENIG(化學鍍鎳鈀沉金),回流氣氛為99.99%純度氮氣,峰值溫度嚴格鎖定在235℃±2℃,保溫時間為68秒,升溫速率為1.8℃/s。
焊點形態和潤濕一致性
在 20 倍立體顯微鏡下觀察所有樣品表明,感測器焊接焊料沿著 0.3mm 焊盤邊緣形成連續的新月形潤濕輪廓,沒有縮孔或銅暴露。然而,第二批中的3個裝置出現了單側潤濕延遲。可追溯性證實,這是由模板孔徑 7μm 偏移以及焊膏印刷後刮刀壓力 ±0.3N 波動引起的,而不是感測器焊接焊料本身活性不足造成的。
X 射線空洞率和 IMC 層厚度
使用 DXR-3000 X 光檢測系統掃描 BGA 焊點。結果顯示,平均總孔隙面積率為3.2%,最大單一孔隙直徑≤35μm,皆符合IPC-7095B 2級標準。截面SEM觀察表明,IMC層厚度集中在2.1~2.4μm範圍內,沒有明顯的脆性Ni-Sn相析出。這表明JJYJH-851A感測器焊接焊料確保在235℃峰值溫度下充分反應而不會過度生長。
剪切強度和熱循環穩定性
使用推拉力試驗機測試焊點剪切強度。平均值為86.3gf,標準差為±4.1gf,最小單點值仍達到79.5gf,超過了JEDEC JESD22-B117A要求的75gf下限。經過-40℃/15min→125℃/15min的1000次熱循環後,所有樣品的電阻漂移<±0.8%FS,未觀察到虛焊點或裂痕。這證明此感測器焊接焊料的界面結合在重複的熱應力下仍然保持堅固。
製程視窗靈敏度驗證
當回流峰值溫度降低至232℃時,5個裝置出現輕微橋接,發生在相鄰焊盤間距<0.45mm的區域。將溫度升高至 238℃ 導致 2 台設備上的焊盤翹起。這顯示JJYJH-851A感測器焊接焊料實際可靠的製程窗口寬度僅為±3℃,必須與即時爐溫監控模組搭配使用。將鋼網厚度從100μm增加到125μm後,塌焊高度增加了18μm,直接造成3次短路。因此,鋼網孔徑面積比必須控制在0.62至0.65之間。




