Menghitamnya sambungan solder dari kawat solder sama sekali bukan pilihan di lantai produksi. Kami telah membongkar ratusan sambungan yang menghitam dan menemukan bahwa kumparan kawat solder yang sama menghasilkan sambungan yang cerah dan berkilau di Jalur A, namun sambungan berwarna abu-abu dan kusam di Jalur B. Hal ini menunjukkan bahwa masalahnya bukan terletak pada kumpulan kawat solder itu sendiri, melainkan ketidaksesuaian antara logika kontrol suhu jalur produksi dan jendela aktivitas kawat solder. Misalnya, ketika kawat solder 0,8 mm menempel pada ujung besi solder 320°C selama lebih dari 2,5 detik, film fluks berbasis rosin yang terkarbonisasi membentuk lapisan coklat kehitaman yang tidak dapat diubah pada permukaan sambungan. Sebaliknya, beralih ke kawat solder yang mengandung aktivator asam organik, bahkan ketika suhu naik hingga 340°C, sambungan masih mempertahankan kilau logam putih keperakan selama pembasahan selesai dalam waktu 1,8 detik.
Banyak insinyur segera mengganti kawat solder segera setelah mereka melihat warna hitam, hanya untuk menemukan batch baru mulai menguning lagi setelah tiga hari. Akar penyebab sebenarnya sering kali adalah suhu panci penyolderan gelombang dipertahankan dalam jangka panjang pada 265°C tanpa perlindungan nitrogen, menyebabkan ion klorida bebas dalam solder cair terus-menerus mengkatalisis reaksi oksidasi. Pada titik ini, bahkan beralih ke kawat solder halogen rendah tidak akan membantu, karena residu fluksnya akan mempercepat penguraian menjadi kompleks gelap dalam kondisi suhu tinggi dan kaya oksigen. Pengukuran di lokasi kami di sebuah pabrik di Dongguan mengungkapkan bahwa ketika laju aliran nitrogen pot solder turun di bawah 15L/menit, kejadian bintik hitam pada sendi meningkat dari 7% menjadi 34%. Beralih ke kawat solder bebas halogen justru memperburuk pembasahan yang buruk karena kurangnya aktivitas, menyebabkan bintik hitam menyebar dari area lokal ke seluruh papan.
Masalah yang lebih halus tersembunyi di tahap penyimpanan kawat solder. Ketika kelembapan bengkel dipertahankan sepanjang tahun di atas 65%RH, sisa kelembapan yang diserap pada permukaan kawat solder akan langsung menguap selama penyolderan dan merobek lapisan fluks, sehingga substrat tembaga terpapar ke udara bersuhu tinggi dan menyebabkan penghitaman oksidatif. Fenomena ini terutama terlihat selama penyolderan musim dingin pada perangkat sensitif elektrostatis, karena operator sering kali menempatkan kawat solder tepat di sebelah radiator untuk memanggang. Meskipun permukaan tampak kering, fluks internal sebenarnya telah mengalami degradasi termal, dengan aktivitas menurun lebih dari 30%, yang pada akhirnya bermanifestasi sebagai lingkaran cahaya abu-abu hitam seperti jaring laba-laba di tepi sambungan.
Penilaian harus bergantung pada analisis cross-sectional di bawah mikroskop. Jika warna hitam hanya terbatas pada lapisan sampah di atas sambungan dan dapat dengan mudah dibersihkan dengan kapas IPA, kemungkinan besar itu adalah residu fluks berkarbonisasi. Jika lapisan hitam menembus jauh ke dalam badan sambungan dan bertautan dengan bantalan tembaga dalam pola bergerigi, hal ini disebabkan oleh penebalan abnormal senyawa intermetalik tembaga-timah (IMC). Pada titik ini, mengganti kawat solder tidak ada gunanya; pertama-tama kita harus memeriksa apakah ketebalan emas perendaman nikel tanpa listrik PCB di bawah 0,05μm, apakah film OSP telah kedaluwarsa, atau menyesuaikan gradien suhu pemanasan awal sehingga bantalan mencapai di atas 120°C sebelum menghubungi gelombang solder untuk menghilangkan kelembapan antarmuka.
Kami bersikeras menyiapkan tiga set spesimen solder komparatif untuk setiap batch kawat solder sebelum online, menyolder ke papan uji FR-4 yang sama pada waktu tunggu tetap 1,5 detik pada masing-masing 300°C, 320°C, dan 340°C. Pemindaian XRF digunakan untuk memastikan tingkat residu halogen pada sambungan. Ketika area titik hitam pada kelompok 320°C melebihi 12% dari area bantalan tunggal, batch tersebut segera dihentikan layanannya dan penyimpangan rasio penambahan antioksidan selama proses peleburan dilacak, karena terdapat hubungan fungsi atenuasi yang tidak dapat diabaikan antara nilai aktivitas kawat solder pada saat pelepasan pabrik dan kondisi kerja aktual di jalur produksi.
