Pasta solder bebas halogen telah menjadi pilihan utama pada produk elektronik konsumen kelas atas, elektronik otomotif, dan perangkat medis. Fluks ini diposisikan untuk menggantikan fluks tradisional yang mengandung halogen guna memenuhi persyaratan wajib IEC 61249-2-21 dan IPC-J-STD-004B untuk kandungan halogen <900ppm. Namun, masalah seperti residu pasca penyolderan yang berlebihan, konversi rosin yang tidak sempurna, dan garam asam organik yang tidak larut dalam air secara langsung menurunkan efisiensi pembersihan. Seorang pelanggan pernah mengalami lonjakan tingkat positif palsu sirkuit terbuka ICT menjadi 3,7% karena residu selama produksi massal paket QFN pitch 0,3 mm, dengan biaya pengerjaan ulang meningkat sebesar 11,2 yuan per papan.
Bahan pembersih berbahan dasar air yang kami rekomendasikan mengadopsi teknologi enkapsulasi terarah molekul amfifilik. Keunggulan intinya terletak pada dapat meningkatkan laju disolusi asam adipat tipikal dan residu turunan asam sebakat dalam pasta solder bebas halogen sebesar 2,3 kali lipat pada suhu pembersihan 55℃. Dikombinasikan dengan tekanan semprotan 0,8MPa dan waktu perendaman 120 detik, alat ini dapat mengontrol residu ion halogen pada permukaan PCBA secara stabil dalam setara NaCl 0,28μg/cm2, jauh lebih baik daripada batas atas 1,56μg/cm2 yang diizinkan oleh IPC-A-610G Kelas 3. Data ini berasal dari laporan pengujian pihak ketiga SGS pada model PCBA yang sama setelah tiga batch pembersihan berturut-turut.
Keuntungan utama lainnya adalah tingkat kepatuhan kontinuitas lapisan air setelah pembersihan mencapai 99,4%, yang berarti tidak ada tetesan air yang menghalangi atau titik kering lokal yang akan terbentuk di antara sambungan solder BGA dengan nada halus 0,15 mm, sehingga menghindari risiko oksidasi sekunder atau korsleting mikro. Hal ini mendapat manfaat dari rasio sinergis surfaktan non-ionik dan penghambat korosi dalam bahan pembersih, yang konsentrasi misel kritisnya dikontrol secara tepat dalam kisaran 0,17wt%～0,21wt%, memastikan kemampuan dekontaminasi dan mencegah meluapnya busa di tangki pembersih yang disebabkan oleh emulsifikasi berlebihan. Setelah pabrik EMS memperkenalkan solusi ini, rata-rata waktu antara kegagalan peralatan pembersihan diperpanjang dari 42 jam menjadi 79 jam.
Skenario yang berlaku mencakup bentuk perakitan kepadatan tinggi yang khas seperti komponen 01005, QFP pitch 0,3 mm, dan PCBA pemasangan campuran dua sisi, terutama cocok untuk proses penyolderan reflow menggunakan solder SAC305 dengan kandungan padat rendah (≤4,2%) pasta solder bebas halogen. Untuk papan PCB yang dirawat dengan permukaan OSP, kepadatan arus korosi pada permukaan tembaga setelah pembersihan lebih rendah dari 0,12μA/cm2, memenuhi persyaratan batas korosi yang ketat dari IPC-CH-65B untuk bahan pembersih. Untuk papan berlapis ENIG, perubahan ketebalan lapisan nikel setelah pembersihan adalah <0,8nm, tanpa perubahan warna abnormal atau lubang kecil yang terlihat pada lapisan emas. Ini masih lulus uji ketahanan isolasi 100V DC setelah 1000 jam penuaan pada 85℃/85%RH.
Saat memilih, perlu untuk memeriksa laporan kompatibilitas antara bahan pembersih dan pasta solder bebas halogen yang digunakan, dengan fokus pada memastikan apakah bahan tersebut mengandung komponen penetral amina. Karena beberapa pasta solder yang mengandung sistem uretan rentan terhadap ikatan silang dan pengawetan dalam lingkungan basa, yang malah memperburuk residu yang membandel. Kami telah menguji bahwa setelah merek bahan pembersih tertentu dengan nilai pH 10,3 dipasangkan dengan pasta solder bebas halogen Jepang tertentu, kekuatan pengelupasan tekanan termal dari residu pasca penyolderan malah meningkat sebesar 41%. Oleh karena itu, perlu untuk mendapatkan data verifikasi pembersihan papan solder aktual yang diberikan oleh pemasok daripada hanya melihat MSDS. Pada saat yang sama, perhatian harus diberikan pada keakuratan kontrol suhu peralatan pembersihan. Jika fluktuasi ±3℃ melebihi nilai yang ditetapkan, jendela pembersihan optimal pada 55℃ akan sangat menyempit, sehingga meningkatkan kemungkinan pengendapan garam asam organik. Seorang pelanggan pernah mengalami kemunculan kembali embun beku putih setelah dibersihkan karena hal ini, dan pengujian ulang menemukan bahwa suhu sebenarnya tangki berfluktuasi antara 51℃ dan 58℃.
Pengaturan siklus pembersihan tidak hanya bergantung pada nominal 60 detik yang ditetapkan pabrikan, namun harus dikalibrasi secara dinamis dalam kombinasi dengan kecepatan jalur aktual dan tata letak nosel jalur produksi. Misalnya, dalam kondisi kecepatan saluran 1,2m/mnt dan jarak nosel 180mm, waktu cakupan semprotan efektif hanya 38 detik. Pada saat ini, suhu pembersihan perlu ditingkatkan menjadi 58℃ atau waktu perendaman diperpanjang hingga 150 detik untuk memastikan pembubaran residu yang cukup. Jika tidak, garam asam organik dalam residu akan mengkristal kembali di bawah panas di bagian pengeringan, membentuk lapisan semi transparan yang sulit dihilangkan. Fenomena ini menunjukkan karakteristik perbedaan suhu yang jelas di bawah pencitraan termal inframerah, dan tidak dapat diidentifikasi oleh AOI konvensional, dan hanya dapat dideteksi dengan inspeksi pengambilan sampel kromatografi ion.
