เหตุผลพื้นฐานว่าทำไมสารบัดกรียูเทคติกจึงได้รับการคัดเลือกอย่างกว้างขวางในสายการผลิตจริงนั้นอยู่ที่ความสามารถในการคาดการณ์พฤติกรรมทางความร้อนที่เกิดจากจุดหลอมเหลวจุดเดียวคงที่ เมื่ออัตราส่วนโลหะผสมดีบุก-เงิน-ทองแดงถูกควบคุมอย่างแม่นยำที่ Sn96.5Ag3.0Cu0.5 การหลอมละลายและการแข็งตัวจะเกิดขึ้นพร้อมกันภายในช่วง 217.5°C±0.3°C ซึ่งไม่ก่อให้เกิดบริเวณที่แข็งและของเหลวอยู่ร่วมกันเป็นวงกว้าง และไม่ได้หลีกเลี่ยงความเสี่ยงของรอยแตกขนาดเล็กที่เกิดจากการแยกตัวของเดนไดรต์ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นขององค์ประกอบที่ไม่ใช่ยูเทคติก
เมื่อเราแนะนำตัวบัดกรียูเทคติก JiaJinYuan เป็นกลุ่มในสายการผลิตของลูกค้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ เราพบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงสุดของการรีโฟลว์ถูกตั้งไว้ที่ 235°C และคงเวลาเหนือของเหลวไว้เป็นเวลา 65 วินาที ความหนาของชั้น IMC ของข้อต่อบัดกรี BGA จะถูกควบคุมอย่างสม่ำเสมอระหว่าง 2.8 ถึง 3.1 μm อย่างไรก็ตาม หากใช้บัดกรี Sn96.5Ag3.5 ที่ไม่ใช่ยูเทคติกแทน ความผันผวนของ IMC จะขยายเป็น 2.4 ถึง 3.7 μm ภายใต้การตั้งค่าโซนอุณหภูมิเดียวกัน และการตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์แสดงให้เห็นว่าอัตราการโมฆะที่มุมเพิ่มขึ้น 12.6 เปอร์เซ็นต์
กระบวนการพิมพ์มีข้อกำหนดด้านความสามารถในการปรับตัวที่สูงกว่าสำหรับบัดกรียูเทคติก เนื่องจากจุดหลอมเหลวที่ชัดเจนนำไปสู่หน้าต่างการทำงานของฟลักซ์ที่แคบลง หากความดันของไม้กวาดหุ้มยางสูงกว่า 0.45MPa และความเร็วต่ำกว่า 45 มม./วินาที เป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการยุบตัวของสารบัดกรีและออกซิเดชั่นที่เข้มข้นขึ้นก่อนที่จะทำการรีโฟลว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความชื้นโดยรอบเกิน 60%RH มุมเปียกของรอยประสานบนบอร์ด OSP จะลดลงจากปกติ 28° เป็นสูงกว่า 41°
การแก้ไขจุดบกพร่องของกราฟอุณหภูมิเตาเผาจะต้องสร้างตรรกะใหม่เกี่ยวกับคุณลักษณะจุดหลอมเหลวของบัดกรียูเทคติก อุณหภูมิสิ้นสุดของโซนแช่จะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดระหว่าง 205°C ถึง 210°C; มิฉะนั้นการอุ่นที่ไม่เพียงพอจะส่งผลให้ฟลักซ์ตกค้างเพิ่มขึ้น ในขณะที่การแช่มากเกินไปจะทำให้อนุภาคของบัดกรีบางส่วนนิ่มลงและเกาะติดล่วงหน้า ส่งผลให้อัตราการอุดตันของรูรับแสงของลายฉลุเพิ่มขึ้นเป็น 7.3% หลังจาก 25 ชิ้นการผลิตติดต่อกัน
การกระจายตัวของจุดหลอมเหลวแบบแบตช์ต่อแบทช์ของบัดกรียูเทคติก JiaJinYuan ถูกควบคุมภายใน ±0.3°C เราใช้อุปกรณ์ DSC เดียวกันในการทดสอบตัวอย่าง 12 ชุดอย่างต่อเนื่อง โดยมีค่าเบี่ยงเบนสูงสุดเพียง 0.28°C ซึ่งช่วยให้สามารถนำกราฟอุณหภูมิเตาเผาเดียวกันกลับมาใช้ซ้ำได้โดยตรงในเตาอบแบบรีโฟลว์ 3 เตาของยี่ห้อต่างๆ ช่วยลดเวลาการแก้ไขจุดบกพร่องในการเปลี่ยนบรรทัดจากเฉลี่ย 47 นาทีเหลือภายใน 19 นาที
สำหรับอุปกรณ์ QFN ที่มีระยะพิทช์ 0.3 มม. คุณลักษณะการแข็งตัวแบบซิงโครนัสของการบัดกรียูเทคติกจะยับยั้งแนวโน้มส่วนขยายในการเชื่อมต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราพบในการทดสอบเปรียบเทียบว่าเมื่อใช้หัวแร้งยูเทคติก JiaJinYuan อัตราการเกิดการเชื่อมจะต่ำกว่าการบัดกรีที่ไม่ใช่ยูเทคติก Sn96.5Ag3.0Cu0.5 ทั่วไปถึง 63% และไม่มีปรากฏการณ์การลากบัดกรีในขณะที่เหล็กบัดกรีถูกถอนออกระหว่างการทำงานซ้ำ ซึ่งบ่งชี้ว่าแรงตึงผิวของโลหะเหลวเสร็จสิ้นการสร้างใหม่ตามคำสั่งที่จุดเริ่มต้นของการแข็งตัว
สภาวะการเก็บรักษาส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการรีโฟลว์ของบัดกรียูเทคติก สำหรับครีมประสานที่เปิดและเก็บไว้โดยไม่เติมไนโตรเจนเป็นเวลานานกว่า 36 ชั่วโมง อัตราการคืนความหนืดจะสูงถึง 18.7% ในเวลานี้ แม้ว่ามุมปาดน้ำจะถูกปรับเป็น 60° แต่อัตราการพิมพ์ยังคงลดลงเหลือ 82.4% ในขณะที่อัตราการปล่อยของสารบัดกรีชุดเดียวกันที่เก็บไว้ภายใต้การป้องกันไนโตรเจนเต็มรูปแบบเป็นเวลา 72 ชั่วโมงยังคงอยู่ที่ 99.1%
