После того, как смешанная панель была подана в линию SMT, на небольших резисторах 0201 наблюдались дефекты партии, в то время как устройства QFN на той же панели страдали от плохого смачивания. Основной причиной были чрезмерные различия в термической реакции между устройствами, из-за чего окно времени плавления паяльной пасты сильно не совпадало с фактическим временем достижения пиковой температуры. Решение заключалось в том, чтобы сначала измерить кривую повышения температуры в центральной точке каждого блока с помощью термопар, затем реконструировать профиль оплавления для всей платы на основе самого медленного нагревательного блока, расширить зону выдержки на 30 секунд и снизить пиковую температуру на 5°C. Ключевой профилактической мерой является проверка фактического распределения температуры трех репрезентативных плат с использованием KIC или TAP перед каждым переключением.
На той же панели в толстой части платы было много остатков шариков припоя, а в тонкой части платы было большое количество брызг припоя. Это явление связано с тем, что, когда разница в толщине превышает 0,4 мм, разница в скорости теплопроводности превышает 35%, что приводит к несогласованным стадиям испарения флюса в паяльной пасте. Практическое решение состоит в том, чтобы прикрепить носитель из медной фольги толщиной 0,3 мм к задней части толстой платы перед оплавлением, чтобы улучшить теплопроводность, уменьшить крутизну нагрева второй зоны предварительного нагрева с 1,8 °C/с до 1,2 °C/с и перейти на паяльную пасту средней активности с содержанием твердых веществ 68,5%, чтобы соответствовать широкому диапазону испарения растворителя. Ключевой профилактической мерой является требование контролировать разницу толщины между толстыми и тонкими плитами в пределах 0,3 мм на этапе проектирования смешанных панелей.
Процент пустот припоя компонентов CHIP на краю панели превышал 35%, тогда как в центральной части он составлял всего 8%. Это вызвано чрезмерной скоростью локального охлаждения из-за быстрого отвода тепла по краям. Причина в том, что во время цепной транспортировки на края сильно влияет объем воздуха. Практическое решение состоит в том, чтобы добавить перегородки с воздушной завесой на первых двух этапах зоны охлаждения печи оплавления, чтобы уменьшить скорость ветра, увеличить отверстия на краевых элементах трафарета в целом на 8%, чтобы компенсировать потерю объема припоя, и повысить температуру начала охлаждения с 217°C до 225°C. Ключевой профилактической мерой является использование рентгеновского излучения для выборочной проверки коэффициента пустотности 5 резисторов одной модели по краям и в центре соответственно для первого изделия каждой партии.
После смешивания подплаты FR4 с медной фольгой большой площади и высокочастотной подплаты из ПТФЭ паяные соединения на первой стали серыми, а на второй угол смачивания был >90°. Проблема возникает из-за того, что коэффициенты термодиффузии двух подложек различаются в 4,2 раза, в результате чего время разложения активатора паяльной пасты полностью не совпадает при одном и том же профиле оплавления. Практическое решение состоит в том, чтобы использовать двухзонный трафарет, увеличить отверстия в области ПТФЭ на 12 % и использовать паяльную пасту, содержащую канифольную смолу, уменьшить отверстия в области FR4 на 5 % и использовать не требующую очистки паяльную пасту. Для профиля оплавления необходимо вставить участок с постоянной температурой 195°C в конце зоны выдержки на 45 секунд. Ключевой профилактической мерой является проверка того, составляет ли разница температур стеклования между двумя плитами менее 20°C перед смешиванием.
Когда панель содержит блок алюминиевой подложки, радиатор на ее задней стороне приводит к тому, что пиковая температура оплавления становится на 22 °C ниже, чем у блока FR4, что напрямую приводит к недостаточной толщине слоя IMC менее 1,8 мкм на паяных соединениях светодиодов алюминиевой подложки. Причина в том, что алюминиевая подложка имеет большую теплоемкость и путь отвода тепла из нижнего металла не заблокирован. Практическое решение — полностью закрыть обратную сторону алюминиевой подложки термостойкой силиконовой прокладкой (теплопроводность 1,2 Вт/м·К) и установить специальный графитовый носитель, увеличив при этом мощность двух последних зон нагрева печи оплавления на 15%. Ключевой профилактической мерой является то, что термопары должны быть установлены отдельно для блока алюминиевой подложки, чтобы контролировать фактическую температуру поверхности платы, а не полагаться на заданное значение в камере печи.
