Pekan lalu, lini produksi mengalami proses pemaksaan batch resistor 0402 selama tiga hari berturut-turut. Setelah penghentian saluran darurat dan penyesuaian parameter, kami menemukan bahwa pasta solder bebas timah yang baru diganti tidak dapat mengimbangi akurasi penempatan dalam hal kecepatan pembasahan pada suhu puncak 235°C. Meskipun pasta solder bertimbal lama dapat mencapai penyebaran yang baik pada suhu puncak hanya 215°C, seluruh batch ditolak karena pemindaian XRF mendeteksi Pb berlebihan selama audit pabrik pelanggan. Dilema ini memaksa kami untuk mengubah pemilihan pasta solder dari item sederhana di daftar pengadaan menjadi bagian integral dari proses loop tertutup, bukan hanya memeriksa atribut lingkungan terhadap MSDS.
Masalah sambungan solder dingin batch pada papan ECU otomotif terjadi selama AOI melewatkan tahap inspeksi setelah reflow. Analisis cross-sectional menunjukkan kelompok rongga yang jelas di dalam sambungan solder dan residu fluks agar-agar berwarna coklat kekuningan. Penelusuran menunjukkan bahwa manajer gudang telah menyimpan pasta solder bebas halogen yang tidak disegel pada suhu kamar 28°C selama lebih dari 72 jam, menyebabkan oksidasi dini dan kegagalan bahan aktif berbasis rosin. Solusi sementara adalah menyeka bantalan secara manual titik demi titik dengan kapas alkohol dan kemudian menyolder ulang secara manual. Namun yang lebih penting, fluktuasi vakum nosel mesin penempatan mencapai 12% pada hari itu, menunjukkan bahwa perubahan viskositas pasta solder mulai berdampak buruk pada stabilitas pengumpanan. Hal ini mengingatkan kita bahwa pasta solder bebas halogen jauh lebih sensitif terhadap suhu, kelembapan, dan waktu penyimpanan dibandingkan model konvensional.
In Q3 tahun lalu, papan stasiun pangkalan komunikasi tiba-tiba mengalami sejumlah besar sirkuit terbuka TIK setelah penuaan suhu tinggi. FA menemukan penggetasan abnormal pada lapisan IMC pada sambungan solder di bawah paket QFN, yang pada akhirnya mengidentifikasi bahwa paduan Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 dalam pasta solder bebas timbal yang digunakan menghasilkan fase Cu6Sn5 yang terlalu tebal setelah ditahan terlalu lama di atas 260°C. Sementara itu, pasta solder dengan spesifikasi yang sama dengan formula Sn95.5/Ag4.0/Cu0.5 yang digunakan pada saluran lain tidak menimbulkan masalah ini. Hal ini menunjukkan bahwa bahkan dalam sistem bebas timbal yang sama, setiap kenaikan 0,5 poin persentase kandungan perak secara signifikan mengubah kinetika pertumbuhan senyawa intermetalik. Oleh karena itu, pemilihan pasta solder tidak boleh hanya bergantung pada apakah pasta tersebut diberi label"bebas timah"; sangat penting untuk mendapatkan profil analisis termal DSC dan data penuaan dipercepat IMC yang disediakan oleh pemasok.
In menanggapi tingkat cacat penyolderan yang sangat tinggi pada perangkat BGA, kami pernah mencoba mengurangi ketebalan stensil dari 0,12 mm menjadi 0,10 mm untuk mengurangi volume pasta solder, namun hal ini malah memperburuk kemerosotan dan penghubungan. Kemudian, kami beralih ke lubang berundak yang dipadukan dengan reflow nitrogen untuk mengembalikan hasil ke 99,2%. Pelajaran ini menunjukkan bahwa pasta solder bebas halogen, karena tegangan permukaannya yang lebih tinggi, lebih bergantung pada pencocokan parameter pencetakan yang tepat, dan pengurangan volume solder saja akan merusak margin pembasahan yang sudah terbatas. Oleh karena itu, pemilihan pasta solder harus dikaitkan dan diverifikasi dengan teknik stensil, tekanan penempatan, dan suasana reflow; setiap perubahan satu titik memerlukan pengujian silang DOE.
Kami sekarang mengamanatkan bahwa semua pasta solder yang baru diperkenalkan harus menyelesaikan tiga tahap verifikasi. Pertama, profiler digunakan untuk mengukur profil suhu real-time dari 5 PCB pada posisi berbeda untuk memastikan bahwa fluktuasi suhu puncak tidak melebihi ±3°C. Kedua, papan uji standar yang sama digunakan untuk 200 cetakan berturut-turut sebelum mendeteksi tingkat peluruhan viskositas pasta solder; jika melebihi 15% dianggap tidak sesuai. Terakhir, operator lini produksi diminta menyelesaikan tiga perbandingan pencetakan manual tanpa melihat manualnya; jika konsistensi visual di bawah 80%, konsistensi tersebut dikembalikan ke pemasok untuk diperbaiki. Serangkaian metode praktis yang tampaknya kasar ini lebih efektif daripada hanya mengandalkan tabel parameter TDS dalam mengungkap cacat kemampuan adaptasi pasta solder bebas halogen pada jalur produksi sebenarnya.
Gudang tersebut sekarang menerapkan manajemen suhu konstan yang dikategorikan untuk pasta solder: jenis pasta solder bertimbal disimpan dalam lemari es tahan ledakan pada suhu 15°C±2°C, sedangkan jenis pasta solder bebas timah disimpan di ruangan ber-AC independen pada suhu 22°C±1°C. Semua pasta solder bebas halogen harus menggunakan kotak transfer khusus yang dilengkapi dengan label suhu dan kelembapan RFID. Setelah suhu di dalam kotak melebihi 25°C atau kelembapan relatif lebih tinggi dari 60%RH, sistem secara otomatis mengunci izin permintaan. Pengendalian ini tidak terlalu teliti; hal ini karena bulan lalu, sekumpulan pasta solder bebas halogen terkena sinar matahari 38°C selama 4 jam selama pengangkutan, mengakibatkan 17 papan HDI terkelupas setelah dimasukkan ke dalam produksi. Akar penyebabnya adalah pengganti halogen mengalami pemutusan rantai molekul pada suhu tinggi, yang secara langsung menyebabkan pergeseran ambang energi aktivasi fluks.
