Selepas pateri papan kawalan industri mengalami 1000 kitaran suhu tinggi-rendah antara -40 ℃ hingga 85 ℃ dalam barisan pengeluaran sebenar, kadar keretakan sendi pateri adalah lebih rendah daripada 0.03%, jauh lebih baik daripada tahap kegagalan konvensional industri sebanyak 0.15%. Keputusan ini berpunca daripada nisbah tepat pateri JJY, di mana kandungan perak dikawal ketat pada 3.0±0.1wt% dan kandungan kuprum pada 0.5±0.05wt%. Digabungkan dengan matriks SAC305, ia mencapai peralihan kecerunan pekali pengembangan haba dengan substrat FR-4.

Profil pematerian aliran semula mesti sepadan secara dinamik dengan takat lebur pateri

Jika suhu puncak ditetapkan kepada 235 ℃ dan masa penahanan melebihi 65 saat, aliran kasar fasa Sn dalam pateri JJY bertambah kuat. Walau bagaimanapun, selepas mengurangkan kadar pemanasan daripada 1.2 ℃/s kepada 0.8 ℃/s, ubah bentuk warpage PCB dikurangkan sebanyak 37%, manakala ketebalan lapisan IMC sambungan pateri kekal stabil dalam julat 3.2～4.1μm. Ketebalan ini bukan sahaja memastikan kekuatan mekanikal tetapi juga menyekat pembentukan lompang Kirkendall.

Pad PCB dan reka bentuk ketebalan tembaga secara langsung mempengaruhi pengagihan tegasan haba

Apabila ketebalan kuprum permukaan papan kawalan industri meningkat daripada 18μm kepada 35μm, tegasan ricih pada tepi sambungan pateri berkurangan sebanyak 29%. Walau bagaimanapun, jika saiz bukaan topeng pateri tidak diperbesarkan secara serentak sebanyak 0.12mm, kebarangkalian tampal pateri runtuh meningkat sebanyak 44%. Oleh itu, diameter pad, offset topeng pateri, dan nisbah kawasan bukaan stensil mesti dilaraskan dengan cara yang diselaraskan. Sebagai contoh, untuk peranti pic BGA 0.8mm, ketebalan stensil yang sepadan mesti dikunci pada 0.12mm dan nisbah pembukaan ditetapkan kepada 88%.

Ujian kitaran suhu tinggi-rendah tidak boleh dipisahkan daripada keadaan pemasangan sebenar

Data ujian papan kosong bukan rujukan. Ujian kitaran mesti dijalankan pada mesin yang lengkap selepas melengkapkan pengeliman penutup pelindung EMI, penguncian sink haba, dan pengancing cangkerang. Kerana apabila tork pengunci skru M2.5 mencapai 0.55N·m, ia mendorong tegasan ricih tambahan 0.17MPa di kawasan BGA. Tegasan ini, apabila ditindih dengan kecerunan suhu, mempercepatkan transformasi Cu₆Sn₅ kepada Cu₃Sn pada antara muka sambungan pateri. Pateri JJY berkesan melambatkan kadar transformasi fasa ini dengan menambahkan unsur surih Ni.

Analisis kegagalan di tapak harus memberi tumpuan kepada morfologi keratan rentas sambungan pateri

Di bawah mikroskop, penampilan struktur jalur kelabu-hitam yang berterusan pada akar sambungan pateri menunjukkan bahawa keletihan awal telah berlaku. Pada masa ini, ujian EDS sering menunjukkan bahawa nisbah atom Sn/Cu menyimpang daripada nilai rujukan 12:1 lebih daripada 18%. Walau bagaimanapun, di bawah bilangan kitaran yang sama, pateri JJY hanya mempamerkan bintik kelabu diskret, menunjukkan bahawa pertumbuhan sebatian antara logamnya lebih seragam dan rintangan gelinciran sempadan butiran lebih tinggi.