Pabrik kami beralih melalui tiga batch batang solder Sn99.3Cu0.7 tahun lalu. Setelah menjalankan mesin solder gelombang JT yang sama terus menerus selama 8 jam pada suhu 265°C, kami menemukan tingkat pengangkatan fillet sambungan solder di bagian belakang PCB meningkat dari 1,2% menjadi 4,7%. Setelah beralih ke Sn99.0Ag0.3Cu0.7 yang mengandung 0,3% perak, laju pengangkatan fillet menjadi stabil di bawah 1,5% pada kondisi pengoperasian yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa efek penghambatan perak pada tegangan permukaan solder cair tidak dapat tergantikan selama paparan termal jangka panjang. Namun, harga perak yang fluktuatif menambah biaya per ton batangan solder sebesar 8.300 yuan, sehingga tim pengadaan harus menghitung biaya amortisasi berdasarkan penggunaan bulanan sebesar 2,3 ton.
Umpan balik paling langsung dari jalur produksi adalah penyolderan yang buruk pada papan OSP. Saat menggunakan Sn99.3Cu0.7, tingkat sambungan solder dingin untuk konektor dengan pin pitch 0,6 mm mencapai 0,89%, turun menjadi 0,11% setelah beralih ke paduan yang mengandung perak. Hal ini karena perak mempercepat penyebaran seragam intermetalik Cu6Sn5 pada antarmuka, sedangkan solder SnCu murni memiliki inisiasi pembasahan yang lambat di bawah keadaan lapisan OSP yang sedikit teroksidasi. Terutama ketika kecepatan konveyor ditingkatkan di atas 1,4m/menit, jendela aktivasi fluks dikompresi lebih pendek lagi, sehingga tidak ada waktu untuk menyelesaikan reaksi perpindahan antarmuka.
Minggu lalu, kami melakukan debug pada papan pemasangan campuran dua sisi dengan resistor 0201 di sisi depan dan header pin pitch 1,27 mm di sisi belakang. Saat menggunakan Sn99.3Cu0.7 untuk reflow sisi kedua, tingkat penghubungan sambungan solder dari header pin mencapai 6,3%. Setelah beralih ke batangan solder yang mengandung perak, tingkat penghubungan dikurangi menjadi 0,9%. Alasannya adalah perak menurunkan viskositas solder cair, membuat kelebihan solder lebih mudah ditarik pada saat pemisahan gelombang. Namun ini bukanlah solusi universal. Jika suhu pemanasan awal terlalu rendah, di bawah 125°C, batang solder yang mengandung perak malah akan menyebabkan perubahan warna sambungan solder karena dekomposisi dini fluks aktif.
Kami menguji batang solder Sn99.3Cu0.7 dari lima pemasok, dan kandungan tembaga yang diukur berfluktuasi antara 0,68% dan 0,73%. Diantaranya, dua batch dengan kandungan tembaga mendekati batas atas menghasilkan sampah penyolderan gelombang 22% lebih banyak daripada rata-rata. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun kandungan tembaga melebihi toleransi hanya sebesar 0,03 poin persentase, namun akan mempercepat laju pengendapan fase eutektik Sn-Cu, sehingga mempercepat pembentukan sampah teroksidasi. Oleh karena itu, pemeriksaan masuk harus mengukur kandungan tembaga setiap batch dan tidak dapat hanya mengandalkan laporan pemeriksaan pabrik.
Morfologi sampah dari paduan yang mengandung perak juga berbeda. Sampah terapung yang dihasilkan oleh Sn99.0Ag0.3Cu0.7 memiliki partikel yang lebih halus dan lebih cenderung menggumpal menjadi gumpalan, sehingga frekuensi skimming sampah dapat diperpanjang dari setiap 2 jam sekali menjadi setiap 3,5 jam sekali. Namun, perak mempercepat korosi pada nosel baja tahan karat. Kami mengukur bahwa setelah batang solder yang mengandung perak merek tertentu digunakan terus menerus selama 15 hari, jumlah keausan diameter tenggorokan nosel mencapai 0,18 mm, yang telah melampaui batas yang diizinkan peralatan sebesar 0,15 mm. Nozel harus diganti terlebih dahulu, dan biaya perawatan tersembunyi ini sering kali terabaikan.
Satu pengingat terakhir: untuk semua batang solder yang mengandung perak, ketika menyalakan kembali tungku setelah dimatikan lebih dari 40 menit, permukaan kerak keras yang terkondensasi harus dikikis terlebih dahulu sebelum diaduk. Jika tidak, lapisan yang diperkaya perak akan memasuki rongga pompa bersama dengan sirkulasi solder, menyebabkan kemacetan celah pompa roda gigi. Kami pernah dua kali menghentikan jalur untuk perbaikan darurat karena hal ini, sehingga setiap kali kami kehilangan kapasitas produksi sebesar 217 papan. Sn99.3Cu0.7 tidak mengalami masalah ini; struktur pemadatannya lebih seragam, dan memiliki toleransi kesalahan yang lebih tinggi untuk operasi restart.
