Saat memproses papan paket BGA padat di jalur produksi, kami mengamati residu pasta solder yang terlihat jelas di bawah mikroskop setelah penempatan SMT, terutama cakupan seperti film semi-transparan di sepanjang tepi bantalan pitch 0,4 mm. Fenomena ini bukan semata-mata disebabkan oleh pembersihan yang tidak tuntas, namun akibat gabungan dari karakteristik residu fluks pasta solder itu sendiri, keakuratan desain lubang stensil, fluktuasi tekanan pencetakan, dan kandungan oksigen dalam atmosfer reflow. Diantaranya, pasta solder tanpa pembersihan menggunakan rosin resin rendah atau sistem resin sintetis; perubahan tegangan permukaan menyebabkan pendakian solder yang buruk di bagian tepinya sekaligus memperburuk pembentukan lapisan film di area yang tidak disolder.
Kinerja pembersihan pasta solder berkaitan erat dengan rasio kandungan serbuk logam dalam pasta. Kami menguji pasta solder Sn96.5Ag3.0Cu0.5 dengan kandungan logam 88,5% setelah dialirkan kembali ke lingkungan nitrogen, dan residunya masih memerlukan lebih dari 3 lap dengan isopropil alkohol agar dapat dihilangkan sepenuhnya. Sebaliknya In, formulasi yang sama dengan kandungan logam dikurangi hingga 87,2% lebih mudah untuk diemulsi dan dikupas dengan bahan pembersih berbahan dasar air karena peningkatan rasio fluks. Hal ini menunjukkan bahwa pembersihan pasta solder tidak dapat hanya mengandalkan kinerja bahan pembersih saja; kandungan padat pasta solder, kisaran titik didih pembawa, dan jenis aktivator asam organik harus disertakan dalam rantai evaluasi keseluruhan.
Setelah beralih ke pasta solder tanpa pembersihan di lini produksi, tingkat kegagalan kontak pada tempat pengujian ICT meningkat sebesar 1,2%. Investigasi mengungkapkan bahwa regulator tiksotropik yang ditambahkan dalam pasta solder tanpa pembersihan membentuk film ikatan silang polimer setelah reflow suhu tinggi. Lapisan film ini tidak larut dalam bahan pembersih hidrokarbon konvensional pada suhu kamar dan harus dihilangkan secara efektif menggunakan pelarut campuran yang mengandung 15% etilen glikol monobutil eter. Namun, pelarut tersebut mempercepat korosi pada alat penyapu baja tahan karat. Oleh karena itu, pemilihan proses pasta solder pada dasarnya adalah keseimbangan dinamis antara efisiensi pembersihan, keausan peralatan, dan stabilitas hasil.
Setelah mengubah ketebalan stensil dari 0,12 mm menjadi 0,10 mm, laju pelepasan pencetakan pasta solder yang sama meningkat, namun residu permukaan papan malah meningkat. Hal ini karena penipisan stensil membuat pasta solder mengalami tekanan ekstrusi yang lebih besar selama proses pemotongan, menyebabkan pengendapan lokal pada fase fluks dan pengayaan di luar bantalan. Pada titik ini, bahkan bahan pembersih yang kuat tidak dapat sepenuhnya melarutkan turunan rosin yang terpolimerisasi secara termal. Oleh karena itu, masalah pembersihan pasta solder harus ditangani secara kolaboratif pada tahap rekayasa stensil, bukan hanya diserahkan pada proses pembersihan hilir.
Kami pernah menggunakan model mesin pembersih ultrasonik yang sama untuk membandingkan pembersihan tiga jenis residu pasta solder. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pasta solder yang mengandung pengemulsi nonilfenol etoksilat dapat dihilangkan dalam waktu 30 detik dengan pencucian air pada suhu 60°C, sedangkan pasta solder yang mengandung campuran sistem aktivasi asam adipat dan asam glutarat masih memiliki sedikit residu fluoresen bahkan setelah perpanjangan waktu hingga 120 detik. Hal ini memverifikasi bahwa faktor pembatas utama untuk pembersihan pasta solder bukanlah kekuatan peralatan pembersih, namun keterbatasan yang melekat pada formulasi pasta solder itu sendiri pada jalur pembersihan berikutnya. Oleh karena itu, pemilihan proses harus dimulai dari tujuan akhir, dan kelayakan pembersihan harus menjadi item veto satu suara dalam tinjauan pengenalan pasta solder.
