Percikan fluks dari kawat solder bukanlah fenomena yang terisolasi, namun merupakan hasil gabungan dari suhu penyolderan, kecepatan pengumpanan kawat, geometri ujung, ketebalan tembaga PCB, dan adhesi masker solder. Kami melacak 17 stasiun solder manual di pabrik kelas otomotif di Dongguan selama tiga bulan berturut-turut dan menemukan bahwa perpindahan resistor 0402 yang disebabkan oleh percikan menyumbang 63%, jembatan pin QFN sebesar 28%, dan karbonisasi fluks di bawah BGA sebesar 9%. Semua kegagalan ini terkonsentrasi di stasiun yang menggunakan kawat solder yang larut dalam air dengan suhu besi melebihi 350°C, sedangkan stasiun model yang sama yang menggunakan kawat solder berbahan dasar damar pada periode yang sama memiliki tingkat kerusakan serupa hanya 4,2%.
Fluks kawat solder berbahan dasar rosin sebagian besar terdiri dari rosin alami atau rosin yang dimodifikasi, dengan titik lunak antara 70°C dan 90°C. Setelah meleleh, ia memiliki viskositas tinggi, penyebaran lambat, dan penguapan lambat, sehingga sulit untuk dimasukkan dan dikeluarkan oleh aliran udara berkecepatan tinggi saat ujungnya bersentuhan dengan sambungan solder. Bahkan pada suhu puncak 380°C, integritas film cair dapat dipertahankan. Namun, kerugiannya juga jelas: residu harus dibersihkan dengan isopropil alkohol yang dikombinasikan dengan pembersihan ultrasonik; jika tidak, setelah 72 jam, kristal putih tingkat mikron akan terbentuk di permukaan OSP, yang selanjutnya akan menyebabkan pembasahan solder yang buruk selama penyolderan gelombang berikutnya.
Fluks kawat solder tanpa bersih sebagian besar menggunakan sistem komposit asam organik dan amina, dengan jendela suhu aktivasi yang luas (120°C hingga 320°C) dan suhu dekomposisi termal awal sekitar 340°C. Artinya, pada pengaturan penyolderan manual konvensional pada suhu 320°C, pada dasarnya tidak mengalami penguapan yang hebat, dan kemungkinan percikannya rendah. Residunya memiliki impedansi isolasi yang stabil di atas 1012Ω dan dapat langsung lulus pengujian TIK. Namun, ia memiliki persyaratan ketat untuk adhesi masker solder PCB. Jika kekuatan pengelupasan masker solder pada papan FR4 lebih rendah dari 6N/mm, fluks akan dengan mudah memecahkan tepi masker solder selama tahap pendinginan setelah menembus antarmuka, membentuk retakan mikro yang tidak terlihat dengan mata telanjang. Cacat tersebut menyebabkan kegagalan kebocoran dalam waktu 48 jam selama uji penuaan suhu tinggi dan kelembaban tinggi.
Fluks kawat solder yang larut dalam air menggunakan garam asam organik sebagai komponen utama, dengan residu ion setinggi 1200μg/cm2 (setara NaCl), dan titik didihnya terkonsentrasi pada kisaran 180°C hingga 220°C. Setelah suhu ujung melebihi 330°C atau aksi pengumpanan kawat sedikit cepat, fluks akan mengalami penguapan yang eksplosif sebelum kawat solder meleleh, memasukkan solder cair untuk membentuk partikel percikan dengan diameter 20μm hingga 80μm. Ketika partikel-partikel ini mengenai kapasitor 0201 yang berdekatan, mereka tidak hanya menyebabkan perpindahan fisik tetapi juga menyebabkan pertumbuhan dendrit pada elektroda terminal perak-paladium dalam waktu 7 hari di bawah lingkungan 40°C/93%RH karena residu ion klorida. Kami pernah mengamati melalui X-ray di pabrik catu daya di Huizhou bahwa partikel percikan yang tertanam di celah elektroda terminal MLCC membentuk jalur konduktif, dan tingkat kerusakan pada batch ini tiba-tiba meningkat dari 0,03% menjadi 1,8%.
In skenario pengerjaan ulang perangkat QFN32, kawat solder berbasis rosin dengan suhu besi 300°C dan ujung berbentuk kerucut 0,8 mm mencapai tingkat kelulusan pengendalian hujan rintik-rintik sebesar 99,6%. Di bawah parameter yang sama, kawat solder yang tidak bersih meningkatkan risiko penghubung antar pin karena penyebaran fluks prematur, sementara kawat solder yang larut dalam air menunjukkan percikan yang jelas mulai dari sambungan solder ketiga. Suhu harus diturunkan hingga 280°C dan ujung kerucut halus 0,3 mm harus digunakan, namun kali ini, waktu pembasahan sambungan solder diperpanjang hingga 4,2 detik, jauh melebihi batas pemanasan titik tunggal 3 detik yang diizinkan oleh kemasan QFN, mengakibatkan tekanan termal yang berlebihan pada cetakan silikon internal IC. Saat memperbaiki bantalan MOSFET di area tembaga tebal (≥3oz) papan daya arus tinggi, kawat solder yang tidak bersih dapat dengan cepat mengisi lubang karena karakteristik viskositasnya yang rendah, sedangkan kawat solder berbahan dasar rosin cenderung menumpuk terak fluks di tepi bantalan. Meskipun kawat solder yang larut dalam air memiliki sifat pengisian yang baik, ia mengendapkan partikel garam di akar bantalan setelah pendinginan, yang menyebabkan retaknya sambungan solder setelah guncangan termal -40°C.
Oleh karena itu, seleksi tidak hanya fokus pada jenis fluks saja tetapi harus terikat pada batasan proses tertentu. Untuk pengerjaan ulang perangkat tingkat QFN, BGA, dan 0201, kawat solder berbahan dasar rosin harus digunakan, dengan batas atas suhu setrika diatur ke 310°C dan ritme pengumpanan kawat dikontrol dalam 0,3 cm per detik. Untuk komponen lubang tembus konvensional dan perbaikan papan dua sisi, kawat solder yang tidak bersih lebih disukai, asalkan PCB telah menyelesaikan verifikasi adhesi masker solder dan titik uji ICT berjarak 2 mm dari pinggiran bantalan. Kawat solder yang larut dalam air hanya sebatas memperbaiki bantalan LED berdaya tinggi pada substrat aluminium atau substrat keramik, dan harus dilengkapi dengan stasiun pembilasan air murni dan proses pengeringan nitrogen; itu tidak boleh digunakan pada papan FR4 atau CEM-3 yang memiliki bekas tembaga.
