Kontradiksi inti dalam penyolderan papan OSP adalah bahwa fluks pasta solder harus memiliki aktivitas yang cukup untuk menembus film OSP, namun aktivitas yang berlebihan akan meninggalkan ion asam kuat yang menyebabkan korosi sambungan solder, impedansi uji ICT yang tidak normal, atau berkurangnya keandalan jangka panjang. Kami melacak lini produksi pelanggan di Dongguan selama tiga bulan berturut-turut dan menemukan bahwa setelah menggunakan pasta solder dengan tingkat aktivitas di atas REL0.8, tingkat tepi hitam sambungan solder BGA meningkat dari 1,2% menjadi 4,7%, sedangkan setelah beralih ke JJY JH-602 (REL0.55), masalah ini hilang sama sekali. Hal ini menunjukkan bahwa penyolderan papan OSP tidak memerlukan aktivitas sekuat mungkin, melainkan pencocokan loop tertutup dengan ketebalan film OSP, durasi penyimpanan, dan suhu puncak reflow.
Sifat fisikokimia film OSP menentukan kesulitan penghilangan film
Ketebalan film solusi OSP umum di pasaran berkisar antara 0,2 hingga 0,4 μm, dan kepadatan film dipengaruhi langsung oleh waktu deposisi, nilai pH, dan suhu pengeringan. Impedansi film terukur papan OSP dari pemasok yang sama tetapi batch berbeda dapat bervariasi hingga 30%, yang memerlukan laju disosiasi asam organik dari fluks pasta solder untuk mencakup rentang fluktuasi ini; jika tidak, beberapa bantalan akan mengalami keterlambatan pembasahan sementara bantalan lainnya akan mengalami korosi berlebihan. Kami pernah menggunakan pengujian probe terbang untuk membandingkan kecepatan pelapisan 12 bantalan pada posisi berbeda pada kumpulan papan OSP yang sama, dan perbedaan waktu maksimum mencapai 0,8 detik, yang merupakan manifestasi langsung dari ketidaksesuaian antara ketebalan film yang tidak rata dan respons fluks.
Jenis asam organik dalam pasta solder lebih penting daripada jumlah totalnya
JJY JH-602 menggunakan sistem senyawa asam azelaic dan asam hidroksibenzoat: asam azelaic memberikan daya etsa awal yang ringan, sedangkan asam azelaic mempercepat dekomposisi di atas 150°C dan melepaskan aktivitas sekunder. Mekanisme aktivasi dua tahap ini dapat menghindari ledakan aktivitas prematur pasta solder berbasis rosin tunggal tradisional di zona perendaman 140°C, yang akan menyebabkan kerusakan lokal pada film OSP. Kami menggunakan tahap panas untuk observasi real-time di jalur produksi pelanggan Suzhou dan menemukan bahwa pasta solder ini mulai memecahkan film secara signifikan pada suhu 165°C, yang berada tepat di zona tumpang tindih antara suhu awal dekomposisi termal film OSP (162±3°C) dan rentang leleh utama pasta solder (179 hingga 217°C), memastikan sinkronisasi pembasahan sekaligus menghilangkan risiko oksidasi permukaan tembaga.
Parameter pencetakan dan reflow harus memberi ruang untuk aktivitas
Bahkan jika pasta solder yang benar dipilih, jika bukaan stensil terlalu kecil atau tekanan alat pembersih yg terbuat dr karet terlalu tinggi, sehingga volume pasta solder kurang dari 0,08 g/cm², fluks tidak akan dapat membentuk lapisan cakupan fase cair kontinu pada tahap awal reflow, dan area lokal film OSP akan tetap tidak terputus karena kurangnya aktivator. Kami pernah menggunakan XRF untuk memeriksa penampang sambungan solder dingin dan menemukan bahwa lapisan sisa OSP lengkap dengan ketebalan 0,03 μm masih ada di permukaan tembaga, sedangkan volume pencetakan pasta solder pada posisi yang sesuai hanya 0,062 g/cm². Oleh karena itu, volume pencetakan pasta solder harus dikontrol dalam kisaran 0,085 hingga 0,095 g/cm², dan zona perendaman reflow harus diatur pada 150 hingga 160°C selama 90 detik untuk memastikan bahwa fluks memiliki energi yang cukup untuk menyelesaikan pengupasan film di seluruh papan.
