Ketika papan besar tembaga tebal melewati oven reflow setelah penempatan SMT, kejadian sambungan solder dingin jauh lebih tinggi dibandingkan jenis papan konvensional. Hal ini karena ketebalan tembaga di atas 2oz secara signifikan meningkatkan kapasitas panas PCB, menyebabkan suhu puncak sebenarnya di area lokal menjadi lebih dari 25°C lebih rendah dari nilai yang dipantau oleh termokopel, dan pasta solder tidak dapat mencapai titik leleh dan pembasahan yang cukup. Partikel logam aktif dalam pasta perbaikan solder dingin JiaJinYuan dapat berpartisipasi dalam reaksi antarmuka mulai dari 195°C, mengkompensasi kesenjangan energi yang disebabkan oleh penundaan konduksi panas.
Ketidakseimbangan Distribusi Termal Adalah Prasyarat Fisik untuk Sambungan Solder Dingin
Ketika ukuran PCB melebihi 400mm×300mm dan ketebalan tembaga mencapai 2oz, dengan kecepatan in-line oven reflow diatur ke 1,2m/menit, perbedaan suhu antara tepi papan dan bagian tengah papan dapat mencapai 32°C. Laju pemanasan area tembaga tebal di dekat gripper hanya 0,8°C/s, jauh di bawah ambang batas minimum 1,5°C/s yang diperlukan untuk sistem paduan pasta solder. Keterlambatan respons termal ini secara langsung menghasilkan sambungan solder yang tampak terang di permukaan namun tidak memiliki ikatan metalurgi internal. Pemeriksaan rontgen menunjukkan meskipun void rate di bawah 15%, namun rata-rata redaman pada uji gaya geser mencapai 43%.
Parameter Bukaan Stensil dan Alat Pembersih Alat Pembersih Memperburuk Risiko Sambungan Solder Dingin
Desain bukaan yang diperbesar yang biasa digunakan untuk mengatasi konduksi panas yang cepat pada tembaga tebal (seperti memperluas bukaan bantalan 0603 dari 0,25 mm menjadi 0,32 mm) malah menyebabkan akumulasi solder yang berlebihan di tepi bantalan. Selama tahap penguapan fluks pada periode reflow awal, fluks terhempas dari area pusat oleh aliran udara, menyebabkan lapisan solder utama kehilangan cakupan fluks efektif. Sementara itu, jika sudut squeegee lebih besar dari 60°, maka akan semakin mengurangi laju transfer pasta solder, sehingga menghasilkan ketebalan pasta solder kurang dari 0,08 mm di bagian tengah bantalan. Area ini tidak dapat mencapai transformasi fase cair lengkap dari paduan Sn63Pb37 selama jendela suhu puncak.
Logika Adaptasi Lini Produksi Pasta Perbaikan Solder Dingin JiaJinYuan
Bahan ini tidak sekadar meningkatkan aktivitas, namun secara tepat mempertahankan suhu reaksi awal pada 195°C±2°C dengan mengatur rasio eutektik terner Zn-Al-Cu, yang secara tepat berada pada interval transisi dari ujung zona perendaman ke awal zona reflow dalam profil reflow. Pada saat ini permukaan tembaga pad telah teroksidasi tetapi belum membentuk lapisan CuO yang padat. Partikel aluminium berukuran nano dalam pasta perbaikan secara istimewa dapat menggantikan oksida tembaga dan menghasilkan senyawa intermetalik Al-Cu dengan titik leleh rendah, menyediakan saluran pembasahan terus menerus untuk solder utama berikutnya. Pengujian sebenarnya di pabrik catu daya di Shenzhen pada papan besar tembaga tebal dua sisi FR4+2oz menunjukkan bahwa setelah digunakan, sambungan solder dingin menurun dari rata-rata 11,6 per panel menjadi 0,4.
Jendela Proses yang Diperketat Memaksa Peningkatan Peralatan Kolaboratif
Mengandalkan perbaikan material saja tidak dapat menghilangkan sambungan solder dingin. Kecepatan in-line oven reflow harus disesuaikan secara bersamaan menjadi 0,95m/menit untuk memperpanjang waktu pemanasan efektif, dan mengurangi kandungan oksigen nitrogen dari 300ppm menjadi di bawah 80ppm. Jika tidak, komponen aktif dalam pasta perbaikan akan habis sebelum waktunya di zona suhu tinggi. Kami pernah menemukan di lokasi pelanggan di Dongguan bahwa ketika kecepatan in-line tidak berkurang, bahkan dengan penambahan pasta perbaikan, sambungan solder dingin di bagian bawah BGA tetap stabil di sekitar 0,7%, yang menunjukkan bahwa kontrol proses termal masih merupakan prasyarat yang menentukan.
