Ketika personel pengerjaan ulang lini produksi menghadapi masalah sambungan solder dingin pada chip QFN16, mereka sering salah paham bahwa"menggunakan besi solder dengan watt lebih tinggi akan menyelesaikan masalah", sambil mengabaikan hubungan kopling dinamis antara diameter kawat solder dan kapasitas panas ujung besi solder. Saat menggunakan besi solder 50W yang sama dengan kawat solder 0,3 mm, suhu sambungan solder yang diukur hanya mencapai 265°C, sedangkan beralih ke kawat solder 0,5 mm menyebabkan suhu sambungan solder melonjak hingga 312°C. Kenaikan suhu nonlinier ini tidak berasal dari peningkatan daya, melainkan dari fakta bahwa kawat solder yang lebih tebal terus-menerus menyerap lebih banyak panas selama peleburan, sehingga memperpanjang waktu kesetimbangan termal ujung besi solder.
Kami secara bersamaan menguji jendela proses dari dua kabel solder yang umum digunakan, 0,3 mm dan 0,5 mm, pada tiga skenario pengerjaan ulang yang umum. Untuk chip QFN16 dengan jarak pin 0,4 mm, yang memerlukan sambungan solder tanpa penghubung dan sudut pembasahan kurang dari 30°, kawat solder 0,3 mm yang dipasangkan dengan besi solder 35W yang disetel ke 280°C dapat mencapai waktu penyolderan satu titik 2,1 detik, dengan pembasahan yang cukup dan tidak ada tarikan solder. Sebaliknya In, meskipun suhu kawat solder 0,5 mm dinaikkan hingga 310°C, laju pengumpanan kawat yang berlebihan masih menyebabkan peningkatan residu fluks di antara pin yang berdekatan, sehingga meningkatkan kemungkinan penghubungan menjadi 37%. Hal ini menunjukkan bahwa efektivitas aktual suhu kawat solder tidak hanya bergantung pada nilai yang ditetapkan, namun lebih penting lagi pada intensitas dampak termal dan keakuratan cakupan logam cair pada bantalan per satuan waktu.
Untuk komponen pasif berukuran kecil seperti resistor paket 0402, yang luas bantalannya kurang dari 0,15 mm² dan kapasitas panasnya sangat rendah, kami menemukan bahwa kawat solder 0,3 mm dapat mencapai pembasahan yang andal pada suhu 260°C. Namun, meskipun daya besi solder untuk kawat solder 0,5 mm dikurangi menjadi 25W, segmen cairnya masih akan menyebabkan panas berlebih pada bantalan dan foil tembaga terangkat karena inersia termal, yang terutama terlihat pada PCB dengan ketebalan substrat FR-4 0,8 mm. Hal ini karena panas yang dibutuhkan untuk melelehkan kawat solder 0,5 mm adalah 2,78 kali lipat dari kawat solder 0,3 mm, dan bantalan kecil tidak dapat menghilangkan kelebihan panas pada waktunya, yang pada akhirnya mengakibatkan sambungan solder menghitam dan penebalan lapisan IMC yang tidak normal.
In struktur berkapasitas panas tinggi seperti pengerjaan ulang grounding tiga titik untuk penutup pelindung, situasinya benar-benar terbalik. Area foil tembaga pada sambungan solder penutup pelindung umumnya melebihi 3mm² dan terhubung langsung ke bidang ground tembaga area yang luas. Bahkan jika suhu besi solder untuk kawat solder 0,3 mm diatur ke 330°C dan daya ditingkatkan menjadi 45W, masih ada masalah pembasahan yang tidak sempurna dan penyusutan bola pada sambungan solder, dengan suhu pusat sambungan solder yang diukur secara konsisten di bawah 220°C. Setelah beralih ke kawat solder 0,5 mm, suhu pusat sambungan solder dengan cepat meningkat hingga 258°C di bawah parameter peralatan yang sama, dan area penyebaran pembasahan meningkat 2,3 kali lipat. Hal ini membuktikan bahwa sambungan solder berkapasitas panas tinggi memerlukan kepadatan beban panas yang lebih tinggi untuk mengatasi efek pelindung konduktivitas termal tembaga, dan nilai sebenarnya dari suhu kawat solder terletak pada apakah ia dapat menyuntikkan logam cair dan panas yang cukup ke dalam bantalan dalam waktu kontak terbatas.
Ringkasan In, untuk pengerjaan ulang perangkat dengan nada halus seperti QFN, kawat solder 0,3 mm yang dipasangkan dengan besi solder 35W yang disetel ke 280°C harus diprioritaskan. This combination achieves the optimal balance between thermal response speed, wetting control, and thermal damage risk. Untuk struktur bantalan besar seperti penutup pelindung dan rumah konektor, perlu beralih ke kawat solder 0,5 mm dan secara bersamaan meningkatkan daya besi solder hingga 50W dengan pengaturan suhu 320°C; otherwise, the heat sink effect cannot be overcome. Sedangkan untuk komponen ultra-kecil seperti 0402/0201, dilarang keras menggunakan kawat solder 0,5 mm, bahkan mengurangi daya pun tidak dapat menghindari masalah dampak termal yang berlebihan, karena diameter kawat solder itu sendiri melebihi ambang batas kapasitas panas pad.
Kami pernah terus-menerus melacak tingkat hasil pengerjaan ulang sebanyak 120 batch di stasiun pengerjaan ulang yang sama, dan menemukan bahwa ketika kawat solder 0,3 mm digunakan secara seragam, tingkat kerusakan QFN tetap stabil di bawah 0,8%. However, if 0.5mm Solder Wire was mixed In, the defect rate jumped to 4.6%, of which 72% were bridging and tombstoning. In dalam proses pengerjaan ulang penutup pelindung, tim yang secara konsisten menggunakan kawat solder 0,5 mm mencapai tingkat hasil lintasan pertama sebesar 99,2%, yang turun drastis menjadi 83,5% setelah beralih ke 0,3 mm. The main reason was insufficient solder joint thrust leading to early failure In vibration tests. Hasil ini bukan berasal dari kondisi laboratorium yang ideal, namun semuanya berasal dari catatan lini produksi nyata dengan shift siang dan malam yang bergantian serta operator yang bergilir.
