Noong nakaraang linggo, ang production line ay nakaranas ng batch tombstoning ng 0402 resistors sa loob ng tatlong magkakasunod na araw. Pagkatapos ng emergency line shutdown at pagsasaayos ng parameter, nalaman namin na ang bagong lipat na lead-free Solder Paste ay hindi makakasabay sa katumpakan ng pagkakalagay sa mga tuntunin ng bilis ng basa sa pinakamataas na temperatura na 235°C. Habang ang mas lumang lead na solder paste ay makakamit ng mahusay na pagkalat sa pinakamataas na temperatura na 215°C lamang, ang buong batch ay tinanggihan dahil nakita ng XRF scanning ang labis na Pb sa panahon ng pag-audit ng pabrika ng customer. Pinilit kami ng dilemma na ito na baguhin ang seleksyon ng solder paste mula sa isang simpleng item sa listahan ng pagbili sa isang mahalagang bahagi ng proseso na closed-loop, sa halip na suriin lamang ang mga katangiang pangkapaligiran laban sa MSDS.

Isang batch cold solder joint issue sa isang automotive ECU board ang naganap sa panahon ng hindi nasagot na yugto ng inspeksyon ng AOI pagkatapos ng reflow. Ang cross-sectional analysis ay nagsiwalat ng mga halatang void cluster sa loob ng solder joints at yellowish-brown gelatinous Flux residue. Ang traceability ay nagpakita na ang warehouse manager ay nag-imbak ng unsealed halogen-free solder paste sa room temperature na 28°C sa loob ng mahigit 72 oras, na nagdulot ng maagang oksihenasyon at pagkabigo ng rosin-based na aktibong sangkap. Ang pansamantalang lunas ay ang manu-manong punasan ang mga pad ng punto sa pamamagitan ng mga pamunas ng alkohol at pagkatapos ay manu-manong muling maghinang. Ngunit higit na kritikal, ang placement machine nozzle vacuum fluctuation ay umabot sa 12% sa araw na iyon, na nagpapahiwatig na ang pagbabago sa solder paste lagkit ay nagsimulang makaapekto sa katatagan ng pagpapakain. Ito ay nagpapaalala sa amin na ang halogen-free solder paste ay mas sensitibo sa temperatura, halumigmig, at oras ng pag-iimbak kaysa sa mga karaniwang modelo.

In Q3 noong nakaraang taon, isang communication base station board ang biglang nakaranas ng malaking bilang ng mga ICT open circuit pagkatapos ng mataas na temperatura na pagtanda. Ang FA ay matatagpuan ang abnormal na pagkasira ng layer ng IMC sa mga solder joints sa ilalim ng QFN package, na sa huli ay natukoy na ang Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 alloy sa lead-free solder paste na ginamit ay nakabuo ng sobrang kapal na Cu6Sn5 phase pagkatapos ng matagal na paghawak sa itaas ng 260°C. Samantala, ang parehong specification na solder paste na may Sn95.5/Ag4.0/Cu0.5 na formula na ginamit sa ibang linya ay hindi nagparami ng isyung ito. Ipinapakita nito na kahit sa loob ng parehong sistemang walang lead, bawat 0.5 na porsyentong pagtaas ng punto sa nilalaman ng pilak ay makabuluhang nagbabago sa mga kinetika ng paglago ng mga intermetallic compound. Samakatuwid, ang seleksyon ng solder paste ay hindi dapat umasa lamang sa kung ito ay may label na"lead-free"; mahalagang makuha ang mga profile ng pagsusuri ng thermal ng DSC at data ng pinabilis na pagtanda ng IMC na ibinigay ng supplier.

Ang tugon ng In sa patuloy na mataas na rate ng depekto sa paghihinang para sa mga BGA device, minsan ay sinubukan naming bawasan ang kapal ng stencil mula 0.12mm hanggang 0.10mm upang bawasan ang volume ng solder paste, ngunit sa halip ay pinalala nito ang slumping at bridging. Nang maglaon, lumipat kami sa mga stepped aperture na sinamahan ng nitrogen reflow upang maibalik ang ani sa 99.2%. Ipinapakita ng araling ito na ang halogen-free solder paste, dahil sa mas mataas na tensyon sa ibabaw nito, ay higit na nakadepende sa tumpak na pagtutugma ng mga parameter ng pag-print, at ang pagbabawas lamang ng solder volume ay sisira sa limitadong basa nitong margin. Samakatuwid, ang seleksyon ng solder paste ay dapat na maiugnay at ma-verify sa stencil engineering, placement pressure, at reflow atmosphere; anumang solong-puntong pagbabago ay nangangailangan ng DOE cross-testing.

Ipinag-uutos namin ngayon na ang lahat ng bagong ipinakilala na solder paste ay dapat kumpletuhin ang tatlong yugto ng pag-verify. Una, ang isang profiler ay ginagamit upang sukatin ang real-time na mga profile ng temperatura ng 5 PCB sa iba't ibang mga posisyon upang kumpirmahin na ang peak temperature fluctuation ay hindi lalampas sa ±3°C. Pangalawa, ang parehong standard test board ay ginagamit para sa 200 magkakasunod na mga kopya bago makita ang solder paste lagkit rate ng pagkabulok; kung ito ay lumampas sa 15%, ito ay ituturing na hindi angkop. Panghuli, ang mga operator ng linya ng produksyon ay hinihiling na kumpletuhin ang tatlong manu-manong paghahambing sa pag-imprenta nang hindi tumitingin sa manwal; kung ang visual consistency ay mas mababa sa 80%, ibabalik ito sa supplier para sa pagwawasto. Itong tila magaspang na hanay ng mga praktikal na pamamaraan ay mas epektibo kaysa umasa lamang sa talahanayan ng parameter ng TDS sa paglalantad ng mga depekto sa adaptability ng halogen-free solder paste sa totoong linya ng produksyon.

Ang warehouse ay nagpapatupad na ngayon ng zoned constant-temperature management para sa solder paste: ang mga lead type ay iniimbak sa explosion-proof na refrigerator sa 15°C±2°C, habang ang mga lead-free na uri ay pinananatili sa mga independiyenteng naka-air condition na kuwarto sa 22°C±1°C. Ang lahat ng halogen-free solder paste ay dapat gumamit ng mga dedikadong transfer box na nilagyan ng RFID temperature at humidity tag. Kapag ang temperatura sa loob ng kahon ay lumampas sa 25°C o ang relatibong halumigmig ay mas mataas sa 60%RH, awtomatikong ila-lock ng system ang pahintulot sa paghiling. Ang kontrol na ito ay hindi masyadong maselan; ito ay dahil noong nakaraang buwan, isang batch ng halogen-free solder paste ang na-expose sa 38°C na sikat ng araw sa loob ng 4 na oras habang dinadala, na nagresulta sa pag-scrap ng 17 HDI boards pagkatapos mailagay sa produksyon. Ang ugat na sanhi ay ang mga halogen substitutes ay sumailalim sa pagkasira ng molecular chain sa mataas na temperatura, na direktang humahantong sa isang pagbabago sa flux activation energy threshold.