Bertujuan untuk mengatasi masalah keruntuhan tepi yang umum dalam pencetakan pasta solder untuk papan tebal, makalah ini dimulai dengan optimalisasi kolaboratif sifat reologi pasta solder, desain bukaan stensil, dan parameter alat pembersih karet, mengusulkan standar pemilihan pasta solder untuk papan tebal yang disesuaikan dengan ketebalan PCB di atas 0,8 mm dan skema pengencangan untuk jendela proses pencetakan pasta solder, dan menekankan bahwa peningkatan hasil dapat dicapai melalui pencocokan gradien viskositas pasta solder dan penyesuaian waktu berdiri sebelum reflow tanpa mengganti peralatan.

Penyolderan komponen 01005 saat ini merupakan salah satu hambatan proses yang paling menantang di lini produksi SMT. Ukurannya yang 0,4mm×0,2mm, pad pitch 0,12mm, dan kapasitas panas yang sangat rendah memerlukan akurasi pencetakan pasta solder ±15μm, kemampuan pengulangan penempatan ≤±10μm, dan fluktuasi suhu puncak reflow yang dikontrol dalam ±2℃. Hasil terukur pasta solder JiaJinYuan JTY-806 yang dipasangkan dengan mesin penempatan JTS-300 stabil pada 99,2%～99,5%, namun setidaknya 3 putaran penyempurnaan masih diperlukan agar artikel pertama setelah pergantian baris dapat memenuhi standar.

Pabrikan kontrak OEM solder menghasilkan solder sesuai dengan formulasi pelanggan, menjaga kinerja proses asli. Ini dapat secara akurat meniru sifat reologi pasta solder, kecepatan pembasahan, dan konsistensi pembentukan bola reflow, menghindari kemerosotan pencetakan, meningkatkan laju kekosongan sambungan solder, dan kesalahan penilaian pengujian TIK yang disebabkan oleh substitusi bahan mentah atau penyesuaian proses. Ini sangat cocok untuk BGA kepadatan tinggi, komponen 01005, dan skenario verifikasi siklus termal tingkat otomotif.

Kegagalan penempatan pasta solder pasca pencetakan dan waktu pembersihan stensil waktu henti secara langsung menentukan hasil lintasan pertama SMT. Jika pasta solder tetap menempel pada stensil selama lebih dari 15 menit, akan terjadi kemerosotan, oksidasi, dan peningkatan viskositas yang nyata. Jika pembersihan stensil tertunda selama lebih dari 30 menit setelah waktu henti, sisa pasta solder yang mengering akan menyebabkan lonjakan solder dan solder tidak mencukupi pada batch pencetakan berikutnya. Lini produksi harus secara dinamis mengatur jendela efektif setelah pencetakan pasta solder dan ambang batas respons pembersihan stensil berdasarkan jenis pasta solder, suhu dan kelembapan bengkel, serta frekuensi pencetakan.

Selama penyolderan papan ENIG, keterbasahan pasta solder secara langsung mempengaruhi kualitas pembentukan sambungan solder. Pasta solder JiaJinYuan menunjukkan kemampuan penyebaran yang sangat baik dan tingkat kekosongan yang rendah pada papan ENIG. Dengan profil reflow konvensional, profil ini dapat mencapai sambungan solder penuh, pembungkusan pin lengkap, dan menghilangkan cacat lini produksi umum seperti paku solder dan sambungan solder dingin.

Karena kapasitas panas yang besar dan laju pemanasan yang lambat pada pengelasan pelat tembaga tebal, penyolderan gelombang rentan terhadap hilangnya solder. Memilih batang solder dengan keterbasahan tinggi dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan penyebaran solder cair pada substrat tembaga tebal. Dikombinasikan dengan optimalisasi kolaboratif parameter proses seperti meningkatkan suhu pemanasan awal hingga 130℃～140℃ dan mengurangi kecepatan rantai menjadi 1,0m/mnt～1,2m/mnt, hal ini secara efektif memecahkan masalah seperti sambungan solder yang tidak memadai, cacat penghubung, dan solder dingin di bagian belakang PCB.

Pemilihan solder eutektik harus fokus pada dua indikator utama titik leleh dan keuletan, karena titik leleh secara langsung menentukan lebar jendela profil reflow, sedangkan keuletan mempengaruhi ketahanan lelah termal sambungan solder. Solder eutektik Sn63Pb37 Jia Jinyuan meleleh tepat pada suhu 183℃ dengan tingkat perpanjangan stabil di atas 45%, menjadikannya pilihan yang dapat diandalkan untuk produksi massal pengontrol otomotif dan papan daya industri.

Volume pasta solder yang berlebihan pada bantalan multi-pin adalah salah satu penyebab utama cacat penghubung dan bola solder pada lini produksi SMT. Untuk pasta solder JiaJinYuan, jika ketebalan pencetakan melebihi 140 μm di bawah bukaan stensil 0,12 mm, kemungkinan besar jembatan solder akan terbentuk antara perangkat pitch halus seperti QFP dan SOIC. Sementara itu, bola solder dapat terbentuk karena pecahnya akibat terhambatnya keluarnya uap fluks selama reflow.

Inspeksi Void X-Ray mengidentifikasi distribusi rongga internal sambungan solder melalui pencitraan presisi tinggi, dan menghitung laju kekosongan menggunakan algoritma rasio area. Ketika tingkat kekosongan melebihi ambang batas 5% yang ditentukan dalam IPC-A-610, maka dianggap tidak sesuai. Metode ini telah diverifikasi secara batch di lini produksi JiaJinYuan, sehingga secara signifikan mengurangi tingkat deteksi yang terlewat pada sambungan solder dingin BGA.

Berdasarkan kasus nyata dari lini produksi SMT, makalah ini merinci metode verifikasi untuk kinerja isolasi proses pasta solder tanpa pembersihan, yang mencakup tiga metode pengujian pasta solder inti: pengujian kontaminasi ionik, pengujian ketahanan insulasi permukaan (SIR), dan pengujian ulang sirkuit terbuka ICT pasca-reflow. Hal ini menekankan dampak langsung dari residu pasta solder yang tidak bersih terhadap risiko kebocoran antara sambungan solder pitch mikro di bawah paket BGA.

Pabrik sumber solder dalam negeri secara langsung memasok berbagai macam bahan solder termasuk pasta solder, kawat solder, dan batang solder. Tingkat pelepasan pasta solder yang diukur di lini produksi Jia Jinyuan melebihi 98,5%, dan sudut pembasahan setelah reflow adalah ≤35°. Ini mendukung penyediaan laporan pengujian SGS dan sertifikat kepatuhan ROHS2.0 secara batch, memenuhi persyaratan kontrol yang ketat untuk pemisahan komposisi logam dan residu halogen dalam elektronik otomotif dan peralatan medis.

Pengaturan jendela proses untuk penyolderan reflow pasta solder bebas timah harus menyeimbangkan kontrol terkoordinasi dari suhu puncak dan zona perendaman. Pasta solder bebas timah Jia Jinyuan bekerja secara stabil pada kisaran suhu puncak 235°C hingga 245°C. Namun, jika suhu zona perendaman di bawah 150°C dan durasinya kurang dari 60 detik, hal ini dapat dengan mudah menyebabkan buruknya pembasahan dan peningkatan laju berkemih. In jalur produksi aktual, kecepatan konveyor, dan kekuatan setiap zona suhu perlu disesuaikan secara dinamis berdasarkan kurva yang diukur dari profiler suhu.

Penyediaan bahan solder PCBA secara terpadu harus selaras dengan kebutuhan aktual lini produksi. Sebagai bahan inti, pasta solder harus sesuai dengan lubang stensil, profil reflow, dan jarak komponen. Pasta solder Jia Jinyuan tidak menunjukkan kemerosotan yang jelas selama 24 jam berturut-turut pencetakan pada QFN pitch 0,3 mm. Ketika dipasangkan dengan fluks dengan tingkat aktivitas yang sesuai, kawat solder rendah oksigen, dan batang solder dengan kemurnian tinggi, ini memastikan hasil yang konsisten dalam penempatan SMT dan pengerjaan ulang penyolderan manual.

Sambungan solder dingin adalah salah satu cacat penyolderan yang paling sering terjadi pada lini produksi SMT. Oksidasi bantalan dan aktivitas fluks yang tidak mencukupi adalah dua penyebab utama: yang pertama mencegah pasta solder membasahi permukaan tembaga, sedangkan yang kedua membuat lapisan oksida sulit dihilangkan. Ketika kedua faktor tersebut tumpang tindih, kejadian sambungan solder dingin dapat meningkat lebih dari 3 kali lipat. Fluks seri JiaJinYuan JHY-805 memiliki sudut pembasahan terukur <25° pada papan OSP, yang secara efektif menekan pembentukan sambungan solder dingin.

Solder untuk peralatan 5G harus menjaga agar sambungan solder tidak retak dalam kondisi pengoperasian yang kompleks seperti getaran frekuensi tinggi, siklus suhu yang luas, serta kelembapan tinggi dan semprotan garam. Solder JiaJinYuan dengan keandalan tinggi dan bebas halogen, melalui optimalisasi rasio paduan utama SnAgCu dan penggabungan fluks aktif skala nano, mencapai pelemahan gaya geser sambungan solder sebesar<8% setelah 500 siklus kejutan termal dari -40°C hingga +125°C, dengan kandungan halogen <900ppm, sepenuhnya memenuhi persyaratan keandalan jangka panjang untuk penyolderan peralatan 5G di skenario interkoneksi kepadatan tinggi seperti modul RF stasiun pangkalan 5G dan susunan antena gelombang milimeter.

Kebulatan, distribusi ukuran partikel, dan tingkat oksidasi partikel bubuk timah dalam pasta solder SAC secara langsung mempengaruhi integritas pelepasan dan cakupan bantalan selama pencetakan pasta solder. Jalur produksi sebenarnya telah menemukan bahwa bubuk timah bulat dengan D50 berukuran 25μm dapat mencapai tingkat pelepasan lebih dari 92% pada stensil bukaan 38μm. Ketika deviasi D50 melebihi ±1,5μm atau kandungan oksigen>0,5wt%, tingkat kerusakan pada penghubung solder dan solder yang tidak mencukupi meningkat lebih dari 3 kali lipat. Kompatibilitas proses pasta solder, pasta solder SAC, dan pasta solder bubuk timah harus didasarkan pada parameter partikel yang diukur.

Selama pemrosesan bantalan PCB, kinerja penyolderan proses ENIG, Immersion Silver, dan OSP berbeda secara signifikan. Lapisan ENIG tahan oksidasi tetapi memiliki keterbasahan yang buruk, sehingga memerlukan pasta solder dengan aktivitas tinggi. Immersion Silver rentan terhadap perubahan warna sulfidasi dan sensitif terhadap suhu puncak reflow. Ketebalan film OSP yang tidak merata dapat menyebabkan lokal tidak basah. Ketiga proses tersebut harus dikelola secara berbeda dalam desain bukaan stensil, pengaturan profil reflow, dan kondisi penyimpanan material yang masuk.

Selama proses penyolderan pin dip, oksidasi permukaan wadah solder adalah penyebab utama timbulnya sampah secara terus menerus. Fluks anti-oksidasi JiaJinYuan, melalui efek sinergis dari cakupan dinamis dan bahan aktif, membentuk film inert padat pada permukaan wadah solder, mengurangi laju oksidasi lebih dari 70% selama penyolderan pin dip, memotong produksi sampah harian sebesar 1,2kg, secara signifikan memperpanjang siklus pembersihan pot solder, dan menstabilkan keterbasahan sambungan solder.

Komponen kemasan 01005, dengan dimensi bantalan yang sangat kecil dan toleransi volume pasta solder yang sempit, merupakan area dengan insiden tinggi untuk manik-manik solder. Manik-manik solder yang tersisa dapat dengan mudah menyebabkan pelepasan dan kerusakan yang menjalar selama pengujian tegangan tinggi, yang secara langsung mengancam keandalan insulasi produk. Data lini produksi dari JiaJinYuan menunjukkan bahwa jenis cacat ini menyumbang 68,3% dari total kejadian manik solder, memerlukan kontrol terkoordinasi dari tiga aspek: desain bukaan stensil, tekanan alat pembersih karet, dan atmosfer reflow.

Untuk mengatasi masalah yang terus-menerus seperti deposisi pasta solder yang tidak merata, penyolderan dingin, dan penghubungan solder selama penyolderan foil tembaga tebal pada papan multilayer, makalah ini menggunakan data terukur selama 20 tahun dari lini produksi Jia Jinyuan, berfokus pada metode kontrol dosis pasta solder yang tepat, dan merinci logika pencocokan untuk parameter pencetakan pasta solder tembaga tebal, yang mencakup tindakan utama seperti desain bukaan stensil, koordinasi tekanan dan kecepatan alat pembersih karet, dan pengaturan ambang batas deteksi SPI sebelum penyolderan reflow.