Pada jam 2 pagi Rabu lalu, jalur produksi tiba-tiba memicu alarm dan ditutup. 28 papan kontrol utama ADAS secara berturut-turut menunjukkan impedansi VDD_IO-ke-tanah yang rendah selama pengujian TIK. Kami melakukan pemotongan darurat dan menemukan residu seperti gel bening di bagian bawah BGA. Kromatografi ion mendeteksi konsentrasi ion bromida setinggi 12,3 μg/cm², jauh melebihi batas 5,0 μg/cm² yang ditentukan dalam IPC-J-STD-001G. Hal ini menunjukkan bahwa pasta solder aktivitas sedang yang digunakan saat ini, meskipun memiliki kemampuan cetak yang baik, memiliki residu sistem fluks yang relatif tinggi. Turunan rosinnya gagal terurai sepenuhnya selama zona perendaman 150°C, dan malah terkarbonisasi di zona puncak reflow (235°C), membungkus partikel logam untuk membentuk film insulasi.
Kami mengambil tindakan darurat pada saat itu, untuk sementara mengerahkan campuran cadangan isopropil alkohol + surfaktan di bengkel untuk menggosok PCBA secara lokal, kemudian menguji ulang impedansi setelah pengeringan nitrogen dan kembali normal. Namun, hal ini hanya menyelesaikan masalah satu batch dan tidak dapat mengatasi laju produksi massal sebesar 4000 unit per hari. Selain itu, proses scrubbing menyebabkan dua resistor 0201 terlepas, dengan biaya pengerjaan ulang 3,7 kali lebih tinggi dibandingkan material aslinya. Yang lebih parah lagi, cairan pembersih merembes ke celah konektor, menyebabkan kegagalan kontak terulang kembali tiga hari kemudian, dan keluhan pelanggan meningkat menjadi laporan 8D.
Solusi akar masalah harus dimulai dari sumber materialnya. Kami membandingkan sampel pasta solder dengan residu rendah yang disediakan oleh lima pemasok, dan melakukan verifikasi pencetakan 200 lembar secara terus menerus dalam kondisi bukaan stensil yang sama, tekanan alat pembersih karet (5,2 kg), dan suhu/kelembaban sekitar (24,5°C/55%RH). Kami menemukan bahwa hanya pasta solder No-Clean Vendor A yang tidak menunjukkan halo fluks yang jelas di bawah sinar-X setelah reflow, dan pengujian probe terbang menunjukkan sudut kontak permukaan sambungan solder stabil pada 38°±2,1°. Hal ini menunjukkan bahwa sistem aktivasi alkil fosfat ester termodifikasi yang diadopsinya tidak hanya dapat menyelesaikan reaksi deoksidasi pada 160°C, tetapi juga terurai sepenuhnya menjadi molekul kecil yang mudah menguap di atas 217°C. Analisis termogravimetri (TGA) residu menunjukkan bahwa penurunan berat 95% terjadi pada kisaran 200~260°C, dan suhu permulaan karbonisasi tertunda sebesar 19°C dibandingkan dengan pasta solder konvensional.
Saat melakukan pengadaan, kita tidak bisa hanya mengandalkan"kepatuhan terhadap J-STD-004B" yang diiklankan oleh pabrikan; kita harus meminta laporan kromatografi ion asli yang dikeluarkan oleh pihak ketiga, dan fokus pada verifikasi apakah empat nilai terukur Cl⁻, Br⁻, Na⁺, dan K⁺ semuanya berada di bawah ambang batas penerimaan dalam Lampiran B IPC-A-610H. Pada saat yang sama, kita harus meminta data redaman viskositas pasta solder setelah dibuka di bawah lingkungan 25°C/60%RH. Kami pernah menjumpai merek yang mengklaim"masa simpan 12 bulan", namun sebenarnya viskositasnya turun 23% setelah 7 hari pembukaan, menyebabkan tingkat cacat pelepasan cetakan melonjak dari 0,18% menjadi 1,4%. Akar penyebabnya adalah sistem agen tiksotropiknya sensitif terhadap kelembapan, dan masalah seperti ini sangat menonjol selama musim hujan plum di Tiongkok selatan.
In penggunaan sehari-hari, buku besar kontrol suhu pasta solder harus dibuat. Setiap kali dikeluarkan dari lemari es, harus dibiarkan pada suhu kamar minimal 120 menit sebelum dibuka dan diaduk. Waktu pengadukan dikontrol secara ketat pada 180 detik. Terlalu pendek akan menyebabkan dispersi fluks yang tidak merata dan residu lokal melebihi batas, sedangkan terlalu lama akan menyebabkan peningkatan oksidasi bubuk logam dan meningkatkan risiko bola solder. Kami pernah melakukan operasi penggantian saluran di mana pengadukan dilakukan selama 25 detik, menyebabkan bola solder kecil pada 32 papan pertama dalam oven reflow yang sama, sedangkan 68 papan terakhir benar-benar normal. Hal ini menunjukkan bahwa pasta solder dengan residu rendah jauh lebih sensitif terhadap jendela proses dibandingkan pasta solder tradisional.
Frekuensi pembersihan stensil juga harus disesuaikan secara serempak. Ritme pembersihan yang semula setiap 4 jam harus dipersingkat menjadi setiap 2,5 jam. Karena komponen asam organik lemah dalam pasta solder dengan residu rendah bersifat mudah menguap tetapi rentan membentuk lapisan kristal yang sangat tipis pada dinding samping lubang stensil, yang tidak dapat dilarutkan dengan bahan pembersih konvensional. Larutan pembersih khusus yang mengandung 5% etilen glikol monobutil eter harus digunakan sebagai gantinya, jika tidak, penghubungan solder akan terjadi pada pencetakan ketiga. Kami memantau dengan menempelkan kertas uji pH ke bagian belakang stensil, dan menemukan bahwa kertas uji berubah dari kuning menjadi oranye setelah 120 cetakan berturut-turut, yang memastikan bahwa zat asam mulai mengendap dan bermigrasi.
Terakhir, kami menekankan detail yang mudah diabaikan: papan uji suhu oven reflow harus menggunakan substrat FR4 dengan struktur laminasi yang sama dengan papan produksi massal, dan tidak dapat diganti dengan substrat aluminium. Karena jalur penguapan pelarut pasta solder residu rendah sangat bergantung pada nilai Tg suhu transisi kaca PCB. Saat menggunakan bahan papan Tg130 tetapi tidak cocok dengan papan uji Tg170, kurva suhu oven menunjukkan zona rendam memenuhi standar, namun fluks yang tidak mudah menguap masih tetap berada di bawah sambungan solder sebenarnya. Setelah tiga bulan pengujian penuaan yang dipercepat, arus bocor melebihi batas sebesar 400%. Kegagalan tersembunyi seperti ini sering kali terjadi di pihak pelanggan, sehingga membuat penyelidikan menjadi sangat sulit.
