Ujian berbasikal suhu bukan sekadar melemparkan PCBA ke dalam ruang terma dan mengayuhnya ke sana ke mari; ia mesti menghasilkan semula dengan tepat proses pengumpulan tegasan sendi pateri di bawah pengembangan dan pengecutan haba berulang. Barisan pengeluaran JJY kami lazimnya menggunakan julat suhu ekstrem -40°C hingga +125°C, dengan satu tanjakan pemanasan/penyejukan dikawal ketat dalam masa 5 minit, dan tinggal selama 15 minit pada suhu tinggi dan rendah untuk membentuk kitaran lengkap. Tetapan parameter ini lebih hampir kepada senario perkhidmatan sebenar PCBA automotif dan kawalan industri berbanding keperluan konvensional IEC 60068-2-14.
Kegagalan sendi pateri selalunya tidak berlaku sebagai patah mendadak, tetapi bermula dengan retakan mikro pada antara muka lapisan IMC, yang secara beransur-ansur merambat apabila bilangan kitaran meningkat. Semasa analisis keratan rentas selepas kitaran ke-300, kami mendapati bahawa papan yang menggunakan pateri SAC305 dengan suhu puncak aliran semula hanya 235°C umumnya mempunyai lapisan Cu6Sn5 yang nipis dengan kesinambungan yang lemah, manakala papan dengan suhu puncak yang stabil 245°C dikekalkan selama lebih daripada 60 saat, dengan lapisan IMC yang padat dan seragam yang ketara. Ini menunjukkan bahawa profil pengaliran semula mempunyai kesan tegas terhadap prestasi kitaran haba.
Urutan kegagalan sambungan pateri untuk komponen berbeza pada PCBA yang sama juga mengikut corak yang jelas: Sambungan pateri BGA biasanya gagal 120 hingga 150 kitaran lebih awal daripada sambungan pateri QFP. Sebab utama ialah sambungan pateri BGA dilindungi sepenuhnya oleh pakej, mempunyai laluan pelesapan haba yang panjang, dan keupayaan pelepasan tegasan haba yang lemah. Sebaliknya In, sambungan pateri perintang 0402 adalah yang paling kalis kitaran, kerana kawasan padnya yang kecil, isipadu sambungan pateri yang kecil dan keupayaan penyerapan tenaga terikan haba yang lebih kuat. Oleh itu, keputusan kitaran haba tidak boleh dinilai semata-mata dengan lulus/gagal keseluruhan; X-ray dan analisis keratan rentas metalografi mesti digabungkan untuk mencari titik kegagalan yang paling awal.
Semasa ujian, kami mendapati bahawa pad dengan offset cetakan tampal pateri melebihi 75μm menunjukkan peningkatan ketara dalam kadar lompang selepas kitaran ke-200, manakala sambungan pateri dengan offset terkawal dalam 30μm masih tidak mempunyai keabnormalan ketersambungan walaupun selepas 500 kitaran. Ini mengesahkan bahawa padanan antara ketepatan apertur stensil dan tekanan squeegee memberikan sokongan asas untuk hayat berbasikal haba. JJY pada masa ini menetapkan ambang pemeriksaan SPI pada sisihan volum tampal pateri sebanyak ±9% dan offset kedudukan ≤30μm, iaitu garis merah proses yang diperoleh daripada pengiraan terbalik berdasarkan data kitaran haba yang meluas.
Ujian prestasi elektrik selepas kitaran haba mesti dijalankan di bawah beban; ujian kesinambungan dengan multimeter dalam keadaan tanpa beban tidak dapat mengenal pasti litar terbuka terputus-putus yang disebabkan oleh retakan mikro sama sekali. Kami memerlukan operasi berterusan selama 2 jam di bawah voltan terkadar dan arus beban sebelum pengesahan berfungsi. Terdapat sekumpulan modul kuasa yang melepasi 100% pemeriksaan pada suhu bilik, tetapi mencetuskan perlindungan OCP serta-merta selepas dihidupkan selepas kitaran haba. Pembongkaran mendedahkan retakan mikro berbentuk cincin pada sambungan pateri di bahagian bawah MOSFET, yang hanya menunjukkan keadaan rintangan tinggi di bawah beban tegasan haba.
