Kontradiksi inti dalam menyolder papan perak perendaman terletak pada kenyataan bahwa pasta solder harus secara bersamaan memenuhi keterbasahan yang kuat dan korosifitas yang rendah. Pasta solder konvensional bersuhu sedang dan tinggi sering kali menyebabkan pelarutan lokal pada lapisan perak perendaman dan bantalan menjadi hitam karena aktivasi asam organik yang terlalu kuat, sedangkan pasta solder bersuhu rendah rentan terhadap tingkat pembasahan, penghubungan, atau pengosongan yang berlebihan pada perangkat dengan nada di bawah 0,4 mm. Pasta solder JJY GJ-812A dikembangkan secara khusus untuk mengatasi masalah lini produksi ini. Sistem asam lemah berbasis rosinnya memulai pelepasan aktivasi aktif pada 155°C, dipasangkan dengan bubuk paduan Sn96.5Ag3.0Cu0.5 berbentuk bola dengan ukuran partikel D50 25±3μm. Dalam kondisi rasio bukaan stensil 0,78, tekanan alat pembersih karet 0,8 MPa, dan kecepatan pencetakan 25 mm/s, keseragaman ketebalan CV ≤ 8,2% dapat dicapai secara stabil.
Kinerja pembasahan harus dievaluasi dalam kombinasi dengan dinamika reaksi antar muka
Kami pernah menggunakan pasta solder GJ-812A yang sama untuk membandingkan efek penyolderan OSP dan papan perak perendaman, dan menemukan bahwa tingkat penyebaran sambungan solder papan perak perendaman mencapai 89,3% pada suhu puncak 235°C, sedikit lebih rendah dari 92,1% papan OSP, namun gaya geser malah meningkat sebesar 6,4%. Hal ini karena atom perak berdifusi sebagian ke dalam lelehan Sn-Ag-Cu selama reflow untuk membentuk fase penguatan larutan padat Ag-Sn. Jika suhu puncak naik di atas 245°C, gaya geser menurun sebesar 11,7%, menunjukkan bahwa pelarutan berlebihan pada lapisan perak mulai melemahkan kekuatan ikatan antar muka. Oleh karena itu, TAL profil reflow harus dikontrol pada 60±5s, dan suhu puncak harus dikunci dalam kisaran 232~236°C.
Ketahanan korosi tercermin dalam retensi integritas lapisan perak setelah penyolderan
Masalah umum setelah menyolder papan perak perendaman bukanlah sambungan solder yang tumpul, tetapi tanda korosi putih keabu-abuan yang muncul di tepi bantalan. Di bawah mikroskop, ketebalan lapisan perak diamati berkurang dari semula 0,35μm menjadi 0,12μm. Setelah tiga siklus reflow dengan pasta solder JJY GJ-812A, ketebalan pad silver tetap di atas 0,28μm. Analisis XPS menunjukkan kandungan Cl⁻ pada residunya <38 PPM dan Br⁻ <12 PPM, jauh di bawah batas halogen yang ditentukan dalam IPC-J-STD-004B. Hal ini terkait langsung dengan penggunaan ester fosfat untuk menggantikan aktivator bromida tradisional, dan residu fluks tidak menunjukkan fenomena migrasi elektrolitik setelah 1000 jam penuaan pada 85°C/85%RH.
Desain stensil dan pencocokan pasta solder tidak dapat dipisahkan
Saat menggunakan pasta solder GJ-812A, jika rasio lebar dan ketebalan bukaan 1:1,2 yang biasa digunakan untuk papan OSP dipertahankan, papan perak pencelupan akan mengalami volume pasta solder yang berlebihan pada QFN 0,3 mm, dan laju pembentukan batu setelah reflow akan meningkat menjadi 3,7%. Setelah kami menyesuaikan rasio lebar dan tebal apertur menjadi 1:1,05 dan menambahkan talang berundak 0,05 mm, tingkat pembuatan batu nisan turun menjadi 0,4%. Sementara itu, pemeriksaan SPI menunjukkan bahwa deviasi volume pasta solder menyempit dari ±12,3% menjadi ±6,8%, yang menunjukkan bahwa sifat reologi pasta solder dan parameter geometri stensil harus dioptimalkan secara bersamaan, dan cacat yang cocok tidak dapat ditutupi hanya dengan meningkatkan viskositas.
