Sambungan solder dingin pada penyolderan PCB sering kali bermanifestasi sebagai permukaan sambungan solder yang kusam, sudut pembasahan lebih dari 90 derajat, dan cakupan tepi bantalan yang tidak lengkap oleh solder yang terlihat pada pemeriksaan sinar-X. Hal ini biasanya disebabkan oleh melemahnya aktivitas fluks dalam pasta solder, kegagalan untuk segera membersihkan lapisan sisa pasta solder yang teroksidasi di bagian bawah stensil, dan tekanan penempatan yang tidak memadai sehingga mencegah pin komponen melakukan kontak penuh dengan pasta solder. Di lini produksi Jia Jinyuan Dongguan, kami pernah mengalami masalah ini dalam tiga batch perangkat QFN berturut-turut, yang pada akhirnya ditentukan disebabkan oleh penurunan tekanan pencetakan sebesar 12% karena keausan alat pembersih karet, ditambah dengan suhu puncak zona reflow ketiga yang 8°C lebih rendah dari nilai standar.
Manik-manik solder sebagian besar terdapat di sisi resistor dan kapasitor 0201 dan 0402 atau di bawah badan IC. Pembentukannya bukan hanya karena kecepatan reflow yang terlalu cepat, melainkan kombinasi dari distribusi ukuran partikel pasta solder yang di luar spesifikasi (D90 > 28μm) dan rasio aspek bukaan stensil kurang dari 1,5, yang menyebabkan pasta solder pecah dan terciprat ke area non-pad selama proses pembongkaran. In lingkungan nitrogen, jika kandungan oksigen lebih tinggi dari 100ppm, akan semakin memperburuk oksidasi dan aglomerasi manik-manik solder. Kami pernah menguji tegangan stensil yang berbeda dengan pasta solder yang sama pada jalur Jia Jinyuan Hefei, dan menemukan bahwa ketika tegangan lebih rendah dari 35N/cm², tingkat kemunculan manik solder meningkat sebesar 3,7 kali lipat.
Tingkat kekosongan yang berlebihan biasanya ditemukan di bagian bawah QFN dan BGA pad besar, terutama ketika ukuran pad lebih besar dari 3mm × 3mm dan tidak ada desain thermal via. In kasus seperti itu, jika waktu di atas garis likuidus dalam profil reflow melebihi 65 detik, atau laju pendinginan lebih rendah dari 3°C/s, gas di dalam solder tidak dapat keluar tepat waktu, mengakibatkan rongga melingkar dengan diameter > 150μm terbentuk di tengah sambungan solder. Setelah lini Jia Jinyuan Suzhou meningkatkan kemurnian nitrogen dari 99,99% menjadi 99,999%, rata-rata area kosong BGA berkurang 42%, namun prasyaratnya adalah bukaan stensil harus dimodifikasi secara bersamaan ke desain berundak untuk mengurangi volume pasta solder.
Rencana perbaikan harus dilaksanakan sebagai satu kesatuan yang lengkap. Misalnya, untuk sambungan solder dingin pada TSSOP pitch 0,4 mm, seseorang tidak hanya dapat menyesuaikan suhu reflow, tetapi secara bersamaan harus mengurangi ketebalan stensil dari 0,12 mm menjadi 0,10 mm, meningkatkan sudut alat pembersih karet dari 55° menjadi 62°, menstabilkan suhu penyimpanan pasta solder pada 22±1°C, dan memampatkan waktu penggunaan pasca pembukaan menjadi dalam 18 jam; jika tidak, optimasi satu titik malah akan menyebabkan peningkatan manik-manik solder. Demikian pula, ketika mengganti pasta solder dengan batch baru, nilai perubahan viskositasnya harus diukur. Jika indeks tiksotropik menyimpang dari parameter aslinya lebih dari ±0,15, simulasi pembukaan stensil harus diulang dan koefisien kompensasi tekanan alat pembersih karet diperbarui.
Semua penyesuaian parameter harus disertai dengan pemindaian penampang sinar-X artikel pertama dan pengujian daya dorong setelah 50 siklus kejutan termal -40°C~125°C. Kriteria penerimaan internal Jia Jinyuan adalah bahwa daya dorong sambungan solder dingin tidak boleh lebih rendah dari 85gf, diameter manik solder tidak boleh melebihi 15% dari jarak bantalan yang berdekatan, dan rasio total area kosong harus dikontrol dalam 12% dari area proyeksi sambungan solder. Item yang di luar spesifikasi akan memicu prosedur pembekuan proses, dan pelepasan hanya diperbolehkan setelah menyelesaikan verifikasi FMEA loop tertutup.
