Sa panahon ng reflow oven debugging, nalaman namin na ang tombstoning rate ng isang batch ng 0201 resistors ay biglang tumaas sa 3.7%. Sabay-sabay, sa ilalim ng mikroskopyo, napansin namin ang pag-itim sa mga gilid ng mga joint ng Solder Paste at isang abnormal na pagtaas sa anggulo ng basa. Ang karagdagang pagsukat ay nagpakita na ang aktwal na peak temperature ay 23°C na mas mataas kaysa sa itinakdang halaga. Ang nominal tolerance na limitasyon ng solder paste na ito ay 245°C, habang ang pinakamataas na punto sa aktwal na oven cavity ay umabot sa 268°C. Ipinahihiwatig nito na ang paglihis sa posisyon ng pagkakabit ng thermocouple o ang pagtanda ng K-type na thermocouple pagkatapos ng pangmatagalang paggamit ay nagdulot ng malubhang lag sa feedback ng temperatura.

Kapag ang solder paste ay lumampas sa inirerekomendang peak temperature nito nang higit sa 5°C para sa isang tagal na lumampas sa 8 segundo, ang carbonization ng Flux residues ay tumindi. Hindi lamang nito pinapahina ang pag-igting sa ibabaw na humahantong sa pagbagsak ng solder paste ngunit hinahadlangan din nito ang metallurgical bonding sa pagitan ng molten solder at ng pad copper layer. Sa puntong ito, kahit na ang pag-ikli ng oras ng reflow ay hindi maaaring malunasan ang hindi makontrol na kapal ng solder joint IMC layer. Minsan namin itong na-verify gamit ang FIB cross-sectioning: sa isang peak temperature na 265°C, ang kapal ng Cu6Sn5 layer ay 1.8 beses na mas malaki kaysa doon sa ilalim ng 240°C na kondisyon, na direktang binabawasan ang joint shear strength ng 42%.

Kung hindi muling pinapatakbo ng linya ng produksyon ang profile ng temperatura pagkatapos lumipat sa isang bagong modelo ng solder paste, ang mga maling paghuhusga ay malaki ang posibilidad dahil sa mga pagkakaiba sa mga alloy na melting point at mga temperatura ng pag-activate sa mga solder paste ng iba't ibang brand. Halimbawa, isang pagpupulong sa umaga ay nagsiwalat na ang BOM ay inilipat sa isang bismuth-containing low-silver solder paste, ngunit ang orihinal na profile na may mataas na temperatura ay ginagamit pa rin. Bilang resulta, tatlong magkakasunod na batch ang nagpakita ng labis na void rate sa mga BGA solder ball at QFN bottom. Ang pangunahing dahilan ay ang temperatura ng liquidus ng solder paste na ito ay 217°C lamang, ngunit ang orihinal na profile peak ay itinakda sa 250°C, na nagiging sanhi ng mga joint ng solder paste na sumailalim sa matagal na overheating at oxidation.

Ang mahinang pagkakapareho ng temperatura sa loob ng oven ay isa ring nakatagong kadahilanan na nag-aambag. Kapag ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng gitna at gilid ng conveyor track ay lumampas sa ±5°C, nangyayari ang hindi pantay na pag-init para sa mga double-sided mixed-mount device sa parehong PCB. Halimbawa, ang mga ugat na pin ng malalaking pakete ng QFP ay kadalasang nagkakaroon ng mga microcrack dahil sa lokal na sobrang pag-init, habang ang mga katabing fine-pitch na pakete ng SOP ay nagpapakita ng mahinang basa dahil sa hindi sapat na pagsipsip ng init. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay partikular na binibigkas sa mga reflow oven gamit ang isang pinagsamang infrared + hot air heating system. Kinakailangang sukatin ang hindi bababa sa 5 cross-sectional point na may multi-channel temperature logger bawat shift.

Hinawakan namin ang isang kaso kung saan nabigo ang solder paste joint tensile test sa loob ng limang magkakasunod na araw. Ang pangwakas na dahilan ay nakilala bilang ang konsentrasyon ng proteksyon ng nitrogen na bumababa mula 99.95% hanggang 99.2%. Bagama't walang alarma na na-trigger, ang tumaas na nilalaman ng oxygen ay nagdulot ng mabilis na oksihenasyon ng solder paste sa high-temperature zone, na humahantong sa isang kawalan ng balanse sa natunaw na pag-igting sa ibabaw. Pinipigilan nito ang panghinang na kumalat nang sapat, at sa halip, ito ay kinontrata sa panahon ng paglamig, na napunit ang magkasanib na istraktura. Ang ganitong pinsala ay mahirap kilalanin sa AOI; ang X-ray o metallographic cross-sectioning lamang ang makapagpapatunay sa internal voids at IMC fracture morphology.