Pagsusuri ng Impurity Harm para sa Solder Bar

Direktang pinamamahalaan ng Solder Bar purity ang joint reliability, thermal fatigue resistance, at katatagan ng proseso sa mga high-speed SMT na linya, kung saan kahit na ang mga antas ng PPM na impurities tulad ng tanso na lumalagpas sa 0.02 wt%, iron na higit sa 0.005 wt%, o arsenic na lampas sa 0.0005 wt% ay nagpapasimula ng mga cascading defects, at excest na mga depekto sa pagbuo ng wet. napaaga na pagbara ng nozzle sa mga pumipiling kagamitan sa paghihinang. Kapag nag-iipon ang tanso nang lampas sa limitasyon ng solubility nito sa mga haluang metal ng Sn-Pb o Sn-Ag-Cu, namumuo ito bilang malutong Cu₆Sn₅ na mga particle na nakakagambala sa pagkakaisa ng hangganan ng butil at nagpapababa ng tensile strength ng hanggang 18% sa ilalim ng −1°C na mga kondisyon ng thermal sa pagitan ng +10°C at −5°C. Ang kontaminasyong bakal, kadalasang ipinapasok sa pamamagitan ng mga pagod na pump impeller o kontaminadong crucibles, ay bumubuo ng stable na FeSn₂ na intermetallic na lumalaban sa pagkatunaw at nagsisilbing nucleation site para sa mga void sa panahon ng solidification, lalo na sa fine-pitch QFN at 01005 chip component kung saan ang solder volume ay mas mababa sa 0.008 mm³³.

Ang zinc, bagama't hindi gaanong karaniwan, ay agresibong tumutugon sa oxygen at Flux residues upang makabuo ng mga hindi naaalis na white oxide film na nagpapatuloy sa pamamagitan ng preheating at pinipigilan ang pagdaloy ng mga capillary sa through-hole lead, na nagreresulta sa pagbaba ng mga rate ng pagpuno mula 92% hanggang sa mas mababa sa 63% kapag naroroon sa 0.003 wt% lamang sa Sn-0.7Cu bars. Ang antimony at bismuth, kung minsan ay sadyang idinaragdag para sa melting point depression, ay nagiging mapanganib kapag hindi nakokontrol dahil ang kanilang paghihiwalay sa mga hangganan ng butil ay nagtataguyod ng intergranular cracking pagkatapos ng 500 cycle ng JEDEC JESD22-A104 temperature cycling, lalo na kapag pinagsama sa natitirang chlorine mula sa mga no-clean flux activators. Ang arsenic, kahit na sa mga sub-ppm na antas na nakikita lamang sa pamamagitan ng ICP-MS, ay nagde-deactivate ng tin oxide reduction mechanism sa rosin-based fluxes at nagiging sanhi ng pasulput-sulpot na solder bridging dahil sa naantala na pagbagsak ng tensyon sa ibabaw sa panahon ng peak reflow.

Ang rate ng oksihenasyon ay tumataas nang hindi linear sa itaas ng 0.01 wt% kabuuang pag-load ng karumihan, na may dross yield na tumataas mula 0.8% hanggang sa higit sa 4.2% kada oras ng molten exposure sa 255°C sa nitrogen-enriched wave soldering tank, na pinipilit ang mas madalas na pag-skimming at pagtaas ng operational downtime sa isang average na 11 minuto sa bawat araw. Ang intermetallic growth na dulot ng impurity ay nagpapaliit din sa window ng proseso para sa pangalawang-side reflow, kung saan ang Cu-Sn intermetallic na kapal ay lumampas sa 3.5 µm pagkatapos ng isang PASS, na nagti-trigger ng brittle fracture sa panahon ng board flexure tests sa 5 mm deflection. Ang paulit-ulit na pagre-recycle ng dross-contaminated solder na walang purification ay nagtutulak ng lead content sa tila walang lead na mga bar na higit sa 800 PPM, lumalabag sa RoHS Annex II threshold at nagti-trigger ng batch rejection sa panahon ng third-party na pag-audit sa lab gamit ang XRF screening sa 3σ confidence.

Ang real-time na pagsubaybay sa pamamagitan ng inline spectroscopy ay nagpapakita na ang konsentrasyon ng impurity ay malakas na nauugnay sa post-soldering voiding sa BGA packages, kung saan ang void area ay lumalawak mula 4.7% hanggang 19.3% habang ang kabuuang mga metal na impurities ay tumaas mula 0.015 wt% hanggang 0.062 wt%, at ang epektong ito ay tumindi kapag ang ENG surface finish ay naging ENEG dahil sa pagbabago ng ibabaw ng board. Pd/Ni reaktibiti ng interface. Samakatuwid, dapat kasama sa kwalipikasyon ng supplier ang mandatoryong quarterly na pag-verify ng ICP-OES laban sa mga limitasyon ng Class 1 ng IPC-J-STD-006B, hindi lamang mga sheet ng komposisyon na na-certify ng mill, dahil ang mga pagbabago sa furnace atmosphere at ang paghihiwalay ng alloy sa panahon ng tuluy-tuloy na pag-cast ay nagdudulot ng mga sertipikadong batch na naaanod sa labas ng spec sa loob ng 72 oras ng produksyon kung naiimbak nang hindi wasto. Anumang solder bar lot na nagpapakita ng visual discoloration, pitting, o inconsistent melt fluidity sa panahon ng test casting ay dapat na i-quarantine kaagad, dahil ang mga macroscopic sign na iyon ay sumasalamin sa microstructural heterogeneity na nag-ugat sa hindi pantay na pamamahagi ng impurity kaysa sa oksihenasyon lamang sa ibabaw.