Selama tahap persiapan, perlu dipastikan secara bersamaan bahwa kandungan logam dari batch pasta solder adalah 89,5±0,3%, tingkat aktivitas fluks berbasis rosin adalah tingkat RMA, suhu penyimpanan dingin dipertahankan pada 0~10℃, dan waktu reflow tidak kurang dari 4 jam. Pada saat yang sama, tegangan stensil harus dikalibrasi hingga 45±2N/cm, kekerasan alat pembersih karet diatur ke 85±2 Shore A, dan kelembapan lingkungan kerja mesin cetak dikontrol dalam kisaran 45±5%RH. Jika tidak, pasta solder partikel halus sangat rentan terhadap penghubung solder atau solder yang tidak mencukupi selama pelepasan.
In dalam hal parameter inti, nilai D50 ukuran partikel bubuk dari pasta solder partikel halus dibatasi secara ketat pada kisaran 4,8±0,3μm, dan rentang distribusi ukuran partikel D90/D10≤2.1, yang secara langsung menentukan apakah dapat mencapai pengisian lengkap pada bukaan stensil dengan ukuran ≤120μm. Pasta solder partikel sedang konvensional umumnya memiliki tingkat pengisian kurang dari 75% pada bukaan tersebut, sedangkan pasta solder partikel halus dapat mencapai lebih dari 92%. Dikombinasikan dengan viskositas 320±30Pa·s dan indeks tiksotropik 2,3±0,2, memastikan tidak terjadi keruntuhan atau pembentukan ujung selama proses pencetakan.
In langkah pengoperasian, sudut alat pembersih yg terbuat dr karet harus ditetapkan pada 55±2°, kecepatan pencetakan diatur ke 25±3mm/s, kecepatan pelepasan dikontrol pada 1,2±0,1mm/s, dan jarak pelepasan dipertahankan pada 0,15±0,02mm. Jika jarak pelepasan melebihi 0,18 mm, pasta solder partikel halus, karena gaya kohesifnya yang lemah, mudah terseret oleh stensil untuk membentuk bola solder, sedangkan kecepatan yang terlalu cepat akan menyebabkan cacat tepi bergerigi. Kami pernah memverifikasi di lini produksi pelanggan dengan resistor 01005 dan menemukan bahwa ketika kecepatan pelepasan ditingkatkan dari 1,1 mm/s menjadi 1,4 mm/s, tingkat penghubung sambungan solder melonjak dari 0,12% menjadi 0,87%.
Untuk pemecahan masalah, prioritas harus diberikan untuk memeriksa apakah ada sisa film pasta solder kering di bagian bawah stensil, karena partikel berukuran mikron dalam pasta solder partikel halus lebih rentan terhadap oksidasi lokal di lingkungan kering, yang menyebabkan peningkatan resistensi pelepasan. Saat ini, setelah dilap dengan IPA, ketegangan harus diukur kembali dan dipastikan tidak ada goresan yang terlihat. Jika kelalaian pencetakan masih ada, waktu pengadukan pasta solder harus segera diperiksa apakah sudah melebihi 3 menit. Pengadukan yang berlebihan akan merusak lapisan fluks dan mengurangi keterbasahan. Kami pernah mengukur bahwa setelah diaduk terlalu lama, sudut pembasahan bantalan menurun dari 28° menjadi 43°.
Untuk tips praktis, disarankan untuk mengambil sampel dan memeriksa profil pasta solder dengan mikroskop 100x setiap 5 PCB yang dicetak, dengan fokus mengamati perbedaan kepenuhan keempat sudutnya. Jika tingkat cacat unilateral >3%, mesin harus segera dimatikan untuk memperbaiki paralelisme alat pembersih yg terbuat dr karet, dan waktu servis pasta solder harus dipersingkat dari 8 jam konvensional menjadi 6 jam. Karena pasta solder partikel halus memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan pelarut lebih cepat menguap, laju peningkatan viskositas setelah penyimpanan lembur adalah 1,7 kali lipat dari pasta solder partikel sedang. Pengukuran sebenarnya menunjukkan bahwa setelah 6,5 jam penyimpanan, viskositasnya meningkat hingga 380Pa·s, jauh melebihi batas atas jendela proses.
Sebelum melakukan reflow, perlu dipastikan bahwa deviasi volume pasta solder pada bantalan adalah ≤±8%, yang dicapai dengan menetapkan 0,05mm3 sebagai toleransi referensi melalui peralatan SPI. Karena keseragaman partikel yang tinggi dari pasta solder partikel halus, deviasi standar volume dari 100 cetakan berturut-turut di bawah stensil yang sama hanya 0,012mm3, yang secara signifikan lebih baik daripada 0,028mm3 untuk pasta solder partikel sedang. Ini berarti bahwa pada bantalan 0,3×0,15 mm pada paket 0201, rentang fluktuasi volume soldernya dapat dikontrol dalam ±0,004mm3, sehingga sangat mengurangi risiko terjadinya batu nisan dan penyolderan dingin.
Bukaan stensil harus menggunakan proses elektroforming daripada pemotongan laser, karena tinggi duri tepi yang terakhir sering kali mencapai 1,2μm, yang akan menggores struktur permukaan bola pasta solder partikel halus dan menyebabkan distribusi fluks yang tidak merata. Kami menemukan dalam pengujian perbandingan bahwa ketika menggunakan pasta solder bubuk No. 3, rata-rata tingkat kekosongan sambungan solder pada stensil yang dibentuk secara elektro adalah 2,1%, sedangkan stensil potong laser meningkat menjadi 5,8%, terutama di area bantalan bawah chip QFN.
Setelah setiap penggantian material, bagian pertama harus menjalani pemindaian penampang sinar-X, dengan fokus pada pengukuran apakah ketebalan lapisan IMC sambungan solder berada dalam kisaran 1,8~2,5μm. Pasta solder partikel halus meleleh lebih sempurna, menghasilkan pertumbuhan IMC yang lebih seragam. Namun, jika suhu puncak reflow menyimpang dari 235±2℃, ketebalan ini akan menjadi tidak terkendali. Misalnya, ketika puncak mencapai 238℃, rata-rata ketebalan IMC meningkat menjadi 3,1μm, yang malah melemahkan ketahanan lelah sambungan solder.
Pasta solder partikel halus dilarang keras dicampur dengan jenis pasta solder lainnya. Bahkan di antara batch berbeda dari seri yang sama dari pabrikan yang sama, sistem pasokan harus dibersihkan secara menyeluruh. Jumlah residu >0,3mg akan menyebabkan tepi cetakan menjadi kabur, karena terdapat fluktuasi ±5% dalam distribusi berat molekul resin rosin antar batch yang berbeda, yang secara langsung mempengaruhi pencocokan tegangan antarmuka.
