Kami tidak melakukan ujian berbasikal haba tampal pateri hanya untuk memenuhi keperluan laporan; matlamat kami adalah untuk mengenal pasti pes pateri yang tidak menunjukkan sebarang masalah selepas beratus-ratus jam di barisan pengeluaran tetapi membangunkan sambungan pateri sejuk setelah dipasang di dalam kenderaan. Keadaan ujian mesti selaras dengan senario penggunaan akhir pelanggan. Contohnya, elektronik automotif biasanya menggunakan -40℃ hingga 125℃, 1000 kitaran, dengan kadar pemanasan dan penyejukan dikawal dalam 10℃/min. Mana-mana ketuhar dengan sisihan suhu melebihi ±2 ℃ mesti ditutup untuk penentukuran; jika tidak, tidak kira betapa baiknya data itu kelihatan, ia tidak berguna.
Semasa kitaran haba, kegagalan sambungan pateri sering bermula pada lapisan IMC antara muka. In khususnya, selepas pengembangan dan pengecutan terma berulang, sistem SnAgCu cenderung mengalami transformasi dipercepatkan Cu6Sn5 kepada Cu3Sn dan kekasaran bijirin, yang seterusnya mencetuskan pembiakan retakan mikro. Pes pateri yang diubah suai dengan nikel atau bismut mempamerkan kadar pertumbuhan kompaun antara logam yang lebih stabil. Walau bagaimanapun, apabila kandungan nikel melebihi 0.05%, risiko stensil tersumbat semasa pencetakan meningkat dengan ketara. Oleh itu, semasa pemilihan, data kitaran haba mesti dinilai bersama dengan reka bentuk apertur stensil, tekanan squeegee, dan suhu puncak pengaliran semula dalam pengesahan DOE.
Pengukuran menunjukkan bahawa prestasi berbasikal haba bagi pes pateri yang sama berbeza-beza merentasi kemasan permukaan PCB yang berbeza. Kitaran kegagalan sambungan pateri pada papan OSP biasanya lebih daripada 30% lebih pendek daripada pada papan ENIG. Ini kerana ketebalan filem OSP yang tidak sekata membawa kepada pembasahan tempatan yang tidak konsisten semasa pengaliran semula, menyebabkan keretakan bermula lebih awal pada titik kepekatan tegasan haba. Walaupun ENIG lebih mahal, lapisan nikel boleh menampan ketidakpadanan CTE antara substrat kuprum dan sambungan pateri. Perbezaan ini amat ketara dalam ujian julat suhu yang luas dari -55 ℃ hingga 150 ℃.
Sebelum ujian, ia mesti disahkan bahawa semua sampel telah melengkapkan pematerian aliran semula standard tanpa sambungan pateri yang sejuk atau tidak mencukupi. Liputan pensampelan sinar-X mestilah tidak kurang daripada 3% setiap kelompok. Kelompok dengan kadar kehilangan AOI yang lebih tinggi daripada 0.5% ditolak terus, kerana kitaran haba hanya menguatkan kecacatan awal dan bukannya menutupnya. Kami pernah menemui sekumpulan pes pateri di mana semua sambungan retak selepas 500 kitaran haba. Siasatan mendedahkan bahawa suhu sebenar dalam zon ketiga ketuhar aliran semula adalah 8 ℃ lebih rendah daripada nilai yang ditetapkan, menyebabkan kadar lompang dalaman sambungan pateri melebihi standard. Masalah sedemikian tidak boleh berpunca daripada data kitaran haba sahaja.
Analisis keratan rentas selepas kitaran haba tidak boleh bergantung semata-mata pada morfologi sendi pateri makroskopik; SEM+EDS mesti digunakan untuk mengukur secara kuantitatif ketebalan IMC, keseragaman komposisi dan arah perambatan retak. In khususnya, keretakan pepenjuru pada 45° di sepanjang tepi pad selalunya disebabkan oleh tegasan haba dan getaran mekanikal yang digabungkan. Kegagalan sedemikian jarang muncul dalam ujian penyimpanan suhu tinggi sahaja; hanya kitaran haba boleh mendedahkannya. Oleh itu, apabila pelanggan memerlukan pensijilan gred automotif, berbasikal haba sentiasa menjadi ambang wajib.
Kami mengesyorkan memasukkan ujian kitaran haba dalam peringkat kedua proses pengenalan tampal pateri, bermula serta-merta selepas pengesahan kebolehcetakan asas dan aliran semula selesai. Sekurang-kurangnya tiga kumpulan sampel selari harus dijalankan serentak setiap kali, dengan satu kumpulan dikekalkan sebagai sandaran ujian semula untuk mengelakkan gangguan keseluruhan jadual pengesahan disebabkan oleh satu gangguan yang tidak normal. Lagipun, barisan pengeluaran tidak mampu menunggu, dan ujian berbasikal terma tunggal mengambil masa sekurang-kurangnya 7 hari atau sebanyak 20 hari, jadi tetingkap masa mesti dikawal dengan ketat.
