เมื่อเราพบรอยร้าวของรอยประสานในสายการผลิต ปฏิกิริยาแรกของเราไม่ใช่การเปลี่ยนอุปกรณ์ แต่เป็นการตรวจสอบชุดการบัดกรีและโปรไฟล์การรีโฟลว์ เนื่องจากมากกว่า 85% ของรอยแตกที่ซ่อนอยู่นั้นเกิดขึ้นจากความไม่ตรงกันระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของตัวบัดกรีเองและซับสเตรต รวมกับอัตราการทำความเย็นที่เร็วเกินไปในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นที่สร้างความเค้นเฉือนภายในรอยประสาน เมื่อความเครียดนี้สะสมถึงค่าวิกฤตที่ขอบรอยต่อประสานหรือส่วนต่อประสาน IMC จะเกิดรอยแตกขนาดเล็ก รอยแตกดังกล่าวมักจะมองไม่เห็นภายใต้การเอ็กซเรย์ แต่จะแตกออกตรงกลางระหว่างการทดสอบการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูงและความชื้นสูงของลูกค้า

การเลือกสารประสานประสานจะต้องเป็นไปตามตัวบ่งชี้สามประการอย่างใกล้ชิด: อุณหภูมิ Tg ต้องสูงกว่าอุณหภูมิการทำงานสูงสุดของลูกค้ามากกว่า 20 ℃ การยืดตัวจะต้องมากกว่า 45% เพื่อดูดซับการเปลี่ยนรูปจากความร้อน และปริมาณเงินระหว่าง 0.3% ถึง 0.7% ไม่เพียงแต่รับประกันความสามารถในการเปียกเท่านั้น แต่ยังหลีกเลี่ยงการต้านทานความเมื่อยล้าที่ลดลงที่เกิดจากเฟส Ag3Sn ที่เปราะมากเกินไป ครั้งหนึ่งเราใช้ตัวต้านทาน 0402 ตัวเดียวกันเพื่อเปรียบเทียบหลังจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันโดยฉับพลัน 500 รอบจาก -40°C ถึง 125°C และพบว่าอัตราการแตกร้าวของข้อต่อโลหะบัดกรีที่ใช้สารบัดกรีโมดูลัสต่ำนั้นเป็นเพียง 1/6 ของรุ่นโมดูลัสสูง และตำแหน่งเริ่มต้นการแตกร้าวเปลี่ยนจากขอบแผ่นไปตรงกลางของตัวโลหะบัดกรี ซึ่งบ่งชี้ว่าเส้นทางการคลายความเครียดได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ

ขนาดรูรับแสงของลายฉลุในกระบวนการพิมพ์จะต้องตรงกับขนาดอนุภาคของสารบัดกรีอย่างเคร่งครัด เมื่อใช้กาวบัดกรี Type 4 หากยังคงใช้รูสเตนซิล Type 3 อยู่ จะทำให้ปริมาณกาวบัดกรีไม่เพียงพอและความสูงของข้อต่อบัดกรีไม่เพียงพอหลังจากการรีโฟลว์ ในระหว่างการทำความเย็นและการหดตัว จะไม่มีช่องว่างการเสียรูปพลาสติกซ้ำซ้อน ซึ่งมีแนวโน้มอย่างมากที่จะทำให้เกิดรอยแตกตามขวางที่รากของข้อต่อประสาน แม้ว่าสารบัดกรี Type 5 จะเหมาะสำหรับอุปกรณ์ 01005 แต่ก็มีความไวต่ออุณหภูมิและความชื้นโดยรอบมากกว่า เมื่อห้องปฏิบัติการ RH เกิน 60% อัตราการลดทอนความหนืดจะเร็วกว่าประเภทที่ 4 ถึง 3 เท่า ซึ่งทำให้เกิดการแยกชิ้นส่วนได้ไม่ดีโดยตรง และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดรอยแตกขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องกับลูกโลหะบัดกรี

อุณหภูมิการรีโฟลว์สูงสุดไม่สูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น เมื่อฟลักซ์ตกค้างในสารบัดกรีคงอยู่นานกว่า 60 วินาทีที่อุณหภูมิสูงกว่า 230°C ผลิตภัณฑ์คาร์บอไนซ์ของมันจะฝังลงในชั้น IMC และทำให้แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง Cu6Sn5 และเมทริกซ์บัดกรีอ่อนลง ในเวลานี้ แม้ว่าข้อต่อบัดกรีจะมีลักษณะเต็ม แต่ก็สามารถลอกออกได้ง่ายตามอินเทอร์เฟซนี้ในระหว่างการทดสอบการตก เราติดตามมาเธอร์บอร์ดทางการแพทย์จำนวนหนึ่งและพบว่าหลังจากลดอุณหภูมิสูงสุดจาก 245°C เหลือ 238°C และลดระยะเวลาการยึดเกาะลงเหลือ 45 วินาที ช่วงความผันผวนของค่าแรงเฉือนของรอยต่อบัดกรีก็แคบลงจาก ±12% เป็น ±5% และอัตราการลดทอนของแรงขับหลังจากการจัดเก็บที่อุณหภูมิสูงลดลง 40%

ความน่าเชื่อถือของสารบัดกรีไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับการยืดตัวและจุดหลอมเหลวในเอกสารข้อมูลเท่านั้น แต่ยังต้องตรวจสอบประสิทธิภาพที่แท้จริงภายใต้โครงสร้างเคลือบ PCB จริงอีกด้วย ตัวอย่างเช่น การรวมกันของความหนาทองแดง FR4 + 2oz หนา 1.6 มม. จะทำให้อัตราการระบายความร้อนของข้อต่อบัดกรีเร็วกว่าบอร์ดมาตรฐานถึง 1.8 เท่า ในเวลานี้ จำเป็นต้องจับคู่สารประสานประสานกับอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่ต่ำกว่าและการตอบสนองต่อการผ่อนคลายความเครียดที่เร็วขึ้น มิฉะนั้น ไม่ว่าพารามิเตอร์กระบวนการจะดีแค่ไหน ก็ไม่สามารถระงับข้อบกพร่องโดยธรรมชาติในระดับวัสดุได้