Lini produksi kami memproses model pasta solder untuk lebih dari 20 pelanggan berbeda setiap hari. Cara paling langsung untuk membedakan solder bebas timbal dan pasta solder bertimbal adalah dengan memeriksa tanda sertifikasi RoHS pada label batch, lalu menilai berdasarkan warna residu fluks. Setelah direfluks, residu pasta solder bertimbal berwarna kuning muda dan sedikit transparan, sedangkan residu pasta solder bebas timbal berwarna putih kekuningan, kabur, dan rentan berkerak. Hal ini karena paduan timah-perak-tembaga pada solder bebas timbal memiliki kecenderungan oksidasi yang lebih kuat, dan formulasi fluks harus sesuai dengan suhu aktivasi yang lebih tinggi dan waktu perawatan aktif yang lebih lama.
Perbedaan proses pencetakan bisa langsung mengungkap masalahnya. Saat mencetak pasta solder bertimbal dengan set stensil yang sama, tekanan alat pembersih yg terbuat dr karet sebesar 5,5 kg dan kecepatan 35 mm/s sudah cukup untuk membentuk bantalan penuh. Namun setelah beralih ke solder bebas timah, jika tekanan tidak ditingkatkan menjadi 7,2 kg dan kecepatan dikurangi menjadi 28 mm/s, gambar tepi dan rongga tengah akan muncul. Penyebab utamanya adalah solder bebas timbal memiliki viskositas tinggi dan tiksotropi yang buruk, serta lapisan oksida pada permukaan partikel pasta solder lebih tebal, sehingga memerlukan gaya geser yang lebih besar untuk menyelesaikan deformasi plastis dan pemisahan cetakan.
Menyesuaikan profil suhu oven reflow tidak sekadar menaikkan suhu puncak, tetapi mengatur ulang seluruh bagian. Suhu likuidus pasta solder bertimbal adalah 183°C, dan suhu puncak biasanya diatur pada 215±5°C, dengan waktu di atas likuidus 60±10 detik sudah cukup. Namun, suhu likuidus solder bebas timbal melonjak hingga 217°C, jadi kita harus mendorong suhu puncak menjadi antara 235 dan 245°C, sambil memastikan bahwa waktu di atas likuidus stabil pada 90 hingga 120 detik. Jika tidak, sambungan solder di bagian bawah QFN sangat rentan terhadap penyolderan dingin. Setelah periode jendela ini dikompresi di bawah 70 detik, tingkat deteksi AOI yang terlewat akan meningkat tiga kali lipat.
Bukaan stensil tidak dapat menyalin skema yang dipimpin. Untuk komponen 0402, bukaan dapat dirancang dengan rasio 1:1 terhadap bantalan saat menggunakan pasta solder bertimbal, namun saat beralih ke solder bebas timah, bukaan harus diperbesar sebesar 8% hingga 10%. Hal ini karena solder bebas timah memiliki pembasahan dan penyebaran yang lambat serta ketinggian pendakian yang rendah. Jika bukaan tidak diperbesar, volume pasta solder yang tidak mencukupi akan menyebabkan laju pemasangan batu nisan melonjak. Kami menguji sejumlah resistor 0603 di pabrik Dongguan tanpa memperbesar bukaan, dan tingkat cacat batu nisan langsung melonjak dari 0,02% menjadi 1,8%.
Proses pembersihan juga harus berubah. Pasta solder bertimbal dapat memenuhi standar dengan membilasnya dua kali pada suhu kamar menggunakan bahan pembersih berbasis hidrokarbon. Namun, residu fluks berbasis rosin dari solder bebas timbal memiliki tingkat ikatan silang yang tinggi, sehingga harus dibersihkan pada suhu 60°C dengan pemanasan dan langkah osilasi ultrasonik tambahan. Jika tidak, uji kontaminasi ion akan melebihi standar tiga kali berturut-turut. Khusus untuk residu pada celah bagian bawah BGA, cold cleaning tidak bisa menembus sama sekali.
Satu pengingat terakhir: jangan begitu saja mempercayai pasta solder"kompatibel" yang diklaim oleh pemasok. Minggu lalu, kami baru saja menghapus semua pasta solder dari jalur produksi karena merek tertentu diberi label"mode ganda bebas timbal/timbal", tetapi 0,3% dari kumpulan timbal tercampur selama pergantian jalur, mengakibatkan korsleting di seluruh kumpulan papan ECU otomotif setelah penuaan suhu tinggi. Kepadatan titik hubung singkat mikro yang terdeteksi oleh pemindaian sinar-X mencapai 4,7 per sentimeter persegi. Kontaminasi silang semacam ini lebih fatal dibandingkan penyimpangan parameter.
