Pembentukan bola solder tidak pernah disebabkan oleh satu faktor, tetapi merupakan hasil dari tindakan gabungan dari beberapa tautan seperti offset pencetakan pasta solder, desain pembukaan stensil yang tidak masuk akal, profil suhu penyolderan reflow yang tidak normal, dan pencocokan yang tidak tepat antara bantalan PCB dan masker solder. Faktor yang paling sering diabaikan adalah efek penekanan pada kemampuan pelepasan pasta solder ketika ketebalan stensil dan rasio luas bukaan kurang dari 0,66, yang akan memaksa sebagian pasta solder keluar dari tepi stensil di bawah tekanan alat pembersih yg terbuat dr karet dan tetap berada di luar bantalan.
Kami menemukan bahwa untuk resistor paket 0402, jika koefisien variasi volume pencetakan melebihi 12% selama pemeriksaan SPI, kejadian bola solder setelah reflow berikutnya akan meningkat menjadi lebih dari 3,7 per seribu keping. Terutama ketika ukuran partikel pasta solder adalah 25±5μm dan viskositasnya 850Pa·s, proporsi bubuk halus yang tinggi akan memperburuk kecenderungan keruntuhan pasta solder. Meskipun mengatur sudut alat pembersih yg terbuat dr karet antara 55° dan 60° dapat meningkatkan efek demolding, namun mudah menyebabkan pasta solder sekunder tertinggal di area bantalan besar QFN. Bahan-bahan sisa ini tidak dapat teroksidasi sepenuhnya di bawah atmosfer nitrogen dan terlibat langsung dalam lelehan solder untuk membentuk inti bola solder.
Pengaruh masker solder PCB pada bola solder sangat praktis. Ketika ketebalan masker solder hijau melebihi 25μm atau terdapat ketidaksejajaran lebih dari 0,05mm dengan tepi bantalan, penguapan fluks selama tahap reflow akan terhambat, yang akan mendorong timah cair untuk bermigrasi ke bagian lemah dari masker solder. Apalagi jika lubang tembus di bagian bawah BGA tidak diberi sumbat resin, bahan solder dapat dengan mudah memanjat sepanjang dinding lubang dan mengembun menjadi bola-bola di bagian atas. Bola solder semacam itu sering kali memiliki diameter antara 0,1 mm dan 0,3 mm dan terpasang erat, sehingga sulit diidentifikasi oleh AOI.
Pasta solder tanpa pembersihan yang digunakan oleh JiaJinYuan memiliki indeks tiksotropik yang dikontrol dalam kisaran 4,2 hingga 4,8 di bawah lingkungan 25℃. Jika fluktuasi suhu dan kelembapan di bengkel melebihi kisaran 22±3℃ dan 55±10%RH, viskositas pasta solder akan turun lebih dari 15%, sehingga melemahkan kemampuan anti-keruntuhannya. Saat ini, meskipun tegangan stensil dipertahankan pada 38N/cm2, gerinda tingkat mikron akan tetap muncul di tepi pasta solder setelah dicetak. Mereka akan jatuh karena gangguan mekanis saat nosel vakum mesin penempatan terangkat dan tersebar di area sekitarnya. Partikel solder bebas ini dipanaskan dan disemprotkan ke badan komponen atau permukaan PCB pada tahap awal reflow untuk membentuk bola solder terisolasi.
Untuk mengatasi masalah bola solder, kita tidak bisa hanya fokus pada oven reflow. Kita harus menelusuri ke belakang apakah kondisi penyimpanan pasta solder memenuhi persyaratan pendinginan, apakah frekuensi pembersihan stensil mencapai sekali setiap 500 cetakan dengan pembersihan ultrasonik, dan apakah tingkat keausan nosel mesin penempatan telah melebihi 0,02 mm. Karena sedikit deformasi pada diameter bagian dalam nosel akan mengubah distribusi tekanan penempatan, menyebabkan perangkat 0201 menghasilkan pengendapan mikro sebesar 0,05 mm pada arah sumbu Z, sehingga menekan volume pasta solder yang awalnya normal dan menyebabkan luapan lokal.
