Pasta solder dan percikan bubuk solder tidak pernah disebabkan oleh satu faktor saja, melainkan hasil dari ketidaksesuaian gabungan antara sifat reologi pasta solder itu sendiri, keakuratan geometri bukaan stensil, tekanan ke bawah alat pembersih karet dan kecepatan pantulan, stabilitas adsorpsi vakum printer, dan waktu di atas cairan selama fase reflow pasta solder. Ketika kami menemukan bola solder kecil yang tersebar padat dengan diameter 15-40 μm di sebelah bantalan resistor 0201 pada lini produksi modul otomotif di Dongguan, pertama-tama kami mengesampingkan faktor-faktor yang mengganggu seperti jitter sabuk konveyor oven reflow dan kemurnian nitrogen yang tidak mencukupi, dan sebagai gantinya berfokus pada perilaku dinamis selama proses pencetakan pasta solder.
Pasta solder mengalami aliran luluh di bawah aksi geser alat pembersih yg terbuat dr karet. Jika viskositasnya terlalu rendah atau indeks tiksotropiknya kurang dari 0,65, ia akan tertarik ke dalam filamen karena kohesi yang tidak mencukupi pada saat pencetakan, dan pecah menjadi bubuk solder seperti kabut. Serbuk solder ini terbawa oleh uap fluks dan memercik ke bantalan atau badan komponen yang berdekatan selama tahap awal reflow, dan setelah pendinginan, mereka membentuk bola solder kecil yang tidak dapat dibersihkan. Setelah kami beralih ke pasta solder Tipe 4 dengan kandungan logam 90,5%, viskositas 720 Pa·s (@0,1 rad/s), dan indeks tiksotropik 0,78, volume percikan menurun sebesar 63%. Pada saat yang sama, kami mengurangi ketebalan stensil dari 100 μm menjadi 80 μm, mengkompensasi rasio area bukaan pada 1:1,05, dan memperketat sudut alat pembersih karet dari 60° menjadi 55°, sehingga tegangan geser lebih merata disalurkan ke area tengah bantalan.
Tekanan pencetakan harus disesuaikan secara dinamis dengan tegangan stensil. Ketika tegangannya 35 N/cm², tekanan harus diatur pada 5.8 kgf untuk memastikan pasta solder terisi penuh tanpa meluap. Kami pernah gagal mengkalibrasi sensor tekanan, mengakibatkan tekanan lokal sebesar 7,3 kgf, yang menyebabkan bola solder terus menerus di sisi kapasitor 0402. Fenomena ini hilang setelah diganti dengan sensor piezoelektrik respon tinggi dan melakukan verifikasi zero drift setiap shift. Pada saat yang sama, kami memampatkan waktu tinggal pasca-pencetakan menjadi ≤60 detik untuk menghindari penguapan dini pelarut pada permukaan pasta solder, yang akan menyebabkan keruntuhan tepi dan memperparah percikan berikutnya.
Waktu di atas likuidus selama proses reflow pasta solder harus dikontrol secara ketat antara 65 dan 90 detik. Melebihi 95 detik tidak hanya akan memperburuk oksidasi dan aglomerasi bubuk solder, tetapi juga menyebabkan tegangan permukaan solder menjadi tidak seimbang dan menyebabkan percikan. Saat kami menggunakan termokopel KIC untuk pengukuran sebenarnya, kami menemukan bahwa kemiringan pemanasan sebenarnya di zona suhu tertentu adalah 1,8°C/s lebih tinggi dari nilai yang ditetapkan, yang menyebabkan sebagian solder meleleh sebelum waktunya di akhir zona perendaman, membentuk tetesan berukuran mikron sebelum memasuki puncak reflow. Setelah mengkalibrasi ulang parameter PID dan mengoreksi kemiringan pemanasan menjadi 1,2°C/s, jumlah bola solder kecil dipertahankan secara stabil di bawah 170 PPM.
Semua tindakan perbaikan harus diperbarui secara serempak dalam rencana pengendalian FMEA. Misalnya, tambahkan langkah pengukuran viskometer rotasi ke pemeriksaan masuk kumpulan pasta solder, ubah frekuensi pembersihan stensil dari setiap 4 jam menjadi wajib setiap 2,5 jam, dan gunakan XRF untuk mendeteksi apakah kandungan oksigen di ruang tungku ≤100 PPM untuk bagian pertama oven reflow setiap hari. Jika ada item yang bukan loop tertutup, semua penyesuaian sebelumnya tidak valid. Kami pernah melewatkan pemeriksaan sekumpulan pasta solder di sebuah pabrik di Suzhou, di mana distribusi ukuran partikel D90 melebihi standar menjadi 28,3 μm, dan cacat bola solder meningkat menjadi 2900 PPM dalam waktu tiga hari. Itu tidak sepenuhnya terkontrol sampai semua inventaris dikerjakan ulang dan proses atomisasi hulu dilacak.
