После того, как припой промышленной платы управления подвергается 1000 циклам высоких и низких температур в диапазоне от -40 ℃ до 85 ℃ на реальных производственных линиях, уровень растрескивания паяных соединений становится ниже 0,03%, что намного лучше, чем обычный уровень отказов в отрасли, составляющий 0,15%. Этот результат обусловлен точным соотношением припоя JJY, в котором содержание серебра строго контролируется на уровне 3,0±0,1% по массе, а содержание меди - на уровне 0,5±0,05%. В сочетании с матрицей SAC305 достигается градиентный переход коэффициента теплового расширения с подложкой FR-4.

Профиль пайки оплавлением должен динамически соответствовать температуре плавления припоя.

Если пиковая температура установлена ​​на 235 ℃, а время выдержки превышает 65 секунд, тенденция огрубления фазы Sn в припое JJY усиливается. Однако после снижения скорости нагрева с 1,2 ℃/с до 0,8 ℃/с деформация печатной платы снижается на 37%, в то время как толщина слоя IMC паяного соединения остается стабильной в диапазоне 3,2～4,1 мкм. Такая толщина не только обеспечивает механическую прочность, но и подавляет образование пустот Киркендалла.

Толщина контактной площадки печатной платы и меди напрямую влияет на распределение теплового напряжения.

When the surface copper thickness of the industrial control board increases from 18μm to 35μm, the shear stress at the solder joint edge decreases by 29%. Однако если размер отверстия паяльной маски не увеличивается синхронно на 0,12 мм, вероятность разрушения паяльной пасты увеличивается на 44%. Поэтому диаметр контактной площадки, смещение паяльной маски и соотношение площадей отверстий трафарета должны регулироваться согласованным образом. Например, для устройств BGA с шагом 0,8 мм соответствующая толщина трафарета должна быть зафиксирована на уровне 0,12 мм, а коэффициент открытия установлен на 88%.

Испытание в цикле высоких и низких температур не может быть отделено от фактического состояния сборки.

Данные испытаний голой платы не являются справочными. Циклические испытания должны проводиться на всей машине после завершения обжима крышки, защищающей от электромагнитных помех, фиксации радиатора и крепления корпуса. Потому что, когда крутящий момент винта M2,5 достигает 0,55 Н·м, это вызывает дополнительное напряжение сдвига 0,17 МПа в области BGA. Это напряжение в сочетании с температурным градиентом ускоряет преобразование Cu₆Sn₅ в Cu₃Sn на границе паяного соединения. Припой JJY эффективно замедляет скорость фазового преобразования, добавляя следовые элементы Ni.

Анализ отказов на месте должен быть сосредоточен на морфологии поперечного сечения паяных соединений.

Под микроскопом появление сплошной серо-черной полосовой структуры у основания паяного соединения указывает на раннюю усталость. В настоящее время EDS-тестирование часто показывает, что атомное соотношение Sn/Cu отклоняется от эталонного значения 12:1 более чем на 18%. Однако при том же количестве циклов припой JJY демонстрирует только отдельные серые пятна, что указывает на то, что рост его интерметаллических соединений более равномерен, а сопротивление скольжению по границам зерен выше.