Pada pukul 02.00 Rabu lalu, Jalur A mengganti model produksi untuk kartu papan pelanggan medis, dan segera beralih dari proses OSP bebas timah ke proses pasca-solder HASL bertimbal. Segera setelah reflow pertama selesai, kami menemukan solder besar-besaran menjembatani perangkat QFP208, tingkat keruntuhan bola solder BGA melebihi 17%, sementara residu kental hitam keabu-abuan muncul di bagian bawah stensil, dan ketahanan pengoperasian alat pembersih karet meningkat secara signifikan. Akar penyebabnya adalah aktivator berbasis halogen yang terkandung dalam pasta solder bebas timbal sebelumnya dan PbCl? dihasilkan setelah batang solder bertimbal berikutnya meleleh dan mengalami reaksi kompleksasi mendekati suhu eutektik 183°C, mengendapkan garam logam yang tidak larut dan menempel pada dinding samping bukaan stensil. Operator gagal melakukan pembersihan pasif secara menyeluruh pada tangki pasta solder, pompa umpan, dan rel rantai oven reflow, yang menyebabkan kontaminasi silang terus memburuk.
Setelah segera menghentikan jalur di lokasi, kami merendam stensil terlebih dahulu dengan isopropanol 60°C selama 3 menit, kemudian menggunakan mesin pembersih ultrasonik 25kHz dengan larutan berair asam sitrat 3% selama osilasi 12 menit. Secara bersamaan, kami membongkar rongga bagian dalam pompa umpan, menggunakan jarum baja tahan karat φ1,2 mm untuk menusuk dan membuka sumbatan setiap lubang satu per satu, dan terakhir mengeringkan semua saluran pipa dengan nitrogen dan menyuntikkan larutan berair natrium dihidrogen fosfat 0,5% untuk sirkulasi pembilasan selama 15 menit, mengurangi konsentrasi ion halogen sisa hingga di bawah 0,8 PPM. Rel rantai oven reflow dipoles secara manual dengan amplas alumina 400 mesh hingga warna dasar metalik terlihat, kemudian disemprot dengan lapisan fluorokarbon setebal 0,3μm untuk memastikan bahwa sampah solder bertimbal berikutnya tidak dapat menempel di bawah 350°C.
Penyelesaian akar masalah dalam jangka panjang harus mematahkan pola pikir luas yang menyatakan bahwa “mengubah garis berarti mengubah materi”. Kami menambahkan lemari isolasi ganda yang dikontrol suhu di area penyimpanan pasta solder: sisi kiri disetel ke 25±1°C untuk menyimpan pasta solder bebas timah, dan sisi kanan disetel ke 22±0,5°C untuk penyimpanan khusus pasta solder bertimbal. Tirai udara bertekanan negatif dipasang di antara dua area untuk mencegah difusi partikel. Sebelum setiap kaleng pasta solder digunakan, kode QR perlu dipindai untuk mengikat nomor perintah kerja MES dan ID profil reflow. Sistem secara otomatis membandingkan catatan penggunaan historis. Jika terdeteksi bahwa kumpulan pasta solder ini telah terkena fluks yang mengandung klorin dalam waktu 72 jam, jendela pop-up akan mengunci izin distribusi. Untuk pengelolaan batang solder, setiap batch material yang masuk wajib disertai dengan laporan pengujian ICP-MS, dengan kandungan timbal harus ≥99,985% dan unsur klorin ≤3ppm. Setelah disimpan, ditempatkan di rak di kompartemen terpisah sesuai dengan nomor tungku peleburan. Setiap kali diambil, nomor tungku dan sidik jari penerima harus didaftarkan, memastikan ketertelusuran ke kisaran fluktuasi kurva suhu leleh dari satu batang solder.
Kunci dari mekanisme pencegahan terletak pada pembentukan sistem peringatan dini tiga tingkat untuk penggantian pasta solder dan batang solder. Kondisi pemicu peringatan tingkat pertama adalah mesin cetak yang sama terus menjalankan produk bebas timah selama lebih dari 8 jam, dan sistem secara otomatis mengingatkan untuk mengganti strip karet alat pembersih yg terbuat dr karet dan memulai penghilangan debu vakum stensil. Peringatan tingkat kedua diatur pada ujung pasokan nitrogen dari oven reflow. Ketika pembacaan penganalisis kandungan oksigen melebihi 150ppm selama 3 kali berturut-turut, PLC secara paksa mengurangi kecepatan sabuk konveyor menjadi 0,3m/menit dan menyalakan lampu peringatan merah. Peringatan tingkat ketiga dikaitkan dengan data termokopel tungku peleburan batang solder. Jika penyimpangan antara suhu terukur dan nilai yang ditetapkan melebihi ±2,3°C selama lebih dari 5 detik, catu daya pemanas segera diputus dan alarm dibunyikan ke ponsel teknisi proses. Pada saat ini, tegangan permukaan solder cair di dalam tungku telah meningkat secara tidak normal dari 228mN/m menjadi 241mN/m, yang sangat rentan terhadap percikan dan hamburan bola solder.
Perhatian khusus harus diberikan pada waktu pengadukan pasta solder harus benar-benar sesuai dengan kurva perubahan viskositas. Pasta solder bebas timbal memiliki viskositas stabil 780Pa·s setelah 5 menit pengadukan pada suhu 25°C, sedangkan pasta solder bertimbal perlu diperpanjang hingga 8 menit dalam kondisi yang sama untuk mencapai jendela proses 620Pa·s. Jika waktu dipersingkat secara paksa, tingkat cacat pencetakan demolding akan meningkat sebesar 3,7 kali lipat. Kami telah menempelkan stiker skala neon pada semua panel mixer, mengkalibrasi 0-3 menit sebagai zona pra-pencampuran, 3-6 menit sebagai zona aktivasi, dan 6-8 menit sebagai zona homogenisasi. Operator harus melihat penunjuk memasuki akhir zona homogenisasi sebelum diizinkan untuk digunakan pada mesin, jika tidak, nilai CPK ketebalan pencetakan akan turun di bawah 0,86.
