สิ่งเจือปนที่มากเกินไปในแท่งบัดกรีแบบคลื่นไม่ใช่ปรากฏการณ์โดยบังเอิญ แต่เป็นผลที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จากการควบคุมการจัดซื้อที่หละหลวม การผสมวัสดุของซัพพลายเออร์ หรือการถลุงดีบุกรีไซเคิลซ้ำๆ โดยไม่มีการควบคุม เมื่อปริมาณทองแดงในแท่งดีบุกเกิน 0.3wt% การสัมผัสกันในระยะยาวระหว่างหัวแร้งบัดกรีและหัวฉีดทองแดงที่อุณหภูมิการบัดกรีแบบคลื่น 255°C±5°C จะช่วยเร่งการก่อตัวของสารประกอบระหว่างโลหะ Cu6Sn5 ส่งผลให้ความหนืดของตัวบัดกรีเพิ่มขึ้นและความลื่นไหลต่ำ ซึ่งส่งผลให้ข้อต่อบัดกรีแหลมและส่วนต่อท้าย เมื่อปริมาณธาตุเหล็กเกิน 0.02wt% อนุภาค FeSn2 ที่แข็งจำนวนมากจะตกตะกอนที่ด้านล่างของอ่างดีบุก อนุภาคเหล่านี้จะเข้าสู่คลื่นด้วยการหมุนเวียนของโลหะบัดกรีและฝังลงในพื้นผิวของแผ่น PCB ทำให้เกิดความล้มเหลวในการเปียกเฉพาะจุดและข้อต่อบัดกรีเย็น In การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องสามชุดติดต่อกันที่โรงงาน OEM ในตงกวน เราตรวจพบว่าพื้นที่เสริมสมรรถนะอนุภาคเหล็กใกล้เคียงกันอย่างมากกับตำแหน่งของจุดวงจรเปิด
การแสดงให้เห็นโดยธรรมชาติของสิ่งเจือปนที่มากเกินไปคือพื้นผิว PCB เปลี่ยนเป็นสีดำหลังจากการบัดกรี และไม่สามารถกำจัดออกได้ด้วยสารทำความสะอาดทั่วไป สิ่งนี้มักเกิดจากปฏิกิริยาเชิงซ้อนระหว่างสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะ เช่น สารหนูและพลวง และฟลักซ์ตกค้างที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดฟิล์มสีดำที่ไม่ละลายน้ำซึ่งมีความหนาสูงถึง 0.8~1.2μm เมื่อปริมาณสารหนู >0.005wt% ปรากฏการณ์นี้จะเด่นชัดเป็นพิเศษในสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นในการป้องกันไนโตรเจน <100ppm ในเวลาเดียวกัน หากปริมาณรวมของสิ่งเจือปนที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น ตะกั่วและบิสมัท เกิน 0.15wt% มันจะขยายช่วงการแข็งตัวของข้อต่อบัดกรี และทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กภายใต้อัตราการเย็นตัวที่ >2.5℃/s ข้อบกพร่องดังกล่าวแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะระบุโดย AOI ที่ด้านล่างของแพ็คเกจ QFN ที่มีระยะพิทช์ 0.4 มม. และจะต้องตรวจพบโดยการตรวจสอบการสุ่มตัวอย่างด้วยรังสีเอกซ์
การควบคุมรายวัน In ส่วนประกอบของแท่งดีบุกต้องได้รับการสุ่มตัวอย่างและตรวจสอบสำหรับแต่ละชุด เมื่อใช้สเปกโตรมิเตอร์เรืองแสง XRF ในการตรวจจับ จำนวนจุดสุ่มตัวอย่างจะต้องไม่น้อยกว่า 5 และเวลาทดสอบจุดเดียวจะต้องไม่น้อยกว่า 45 วินาทีเพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลที่มีเสถียรภาพ ความบริสุทธิ์ของ Sn ของแท่งดีบุกที่ผ่านการรับรองจะต้องเป็น ≥99.3wt%, Cu ≤0.25wt%, Fe ≤0.015wt%, As≤0.004wt%, Bi ≤0.05wt% ครั้งหนึ่งเราเคยเพิกเฉยต่อการทดสอบซ้ำของกลุ่มแท่งดีบุกที่มีบิสมัท 0.072wt% ซึ่งทำให้ FTL first-passield ของทั้งสายการผลิตลดลงอย่างรวดเร็วจาก 99.2% เป็น 94.6% และชั่วโมงการทำงานซ้ำเพิ่มขึ้น 3.8 ชั่วโมงต่อพันชิ้น พารามิเตอร์การบัดกรีแบบคลื่นต้องถูกทำให้รัดกุมพร้อมกัน แนะนำให้ลดอุณหภูมิอ่างดีบุกลงเป็น 252°C±3°C และปรับความเร็วสายพานลำเลียงจาก 1.4 ม./นาที เป็น 1.2 ม./นาที เพื่อขยายเวลาการแช่และชดเชยการสูญเสียแรงเปียก ในเวลาเดียวกัน ความสูงของคลื่นจะถูกปรับอย่างละเอียดจาก 8.5 มม. เป็น 7.2 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของโลหะบัดกรีมากเกินไป และเพิ่มความเสี่ยงในการเชื่อมต่อ
การแก้ไขปัญหาที่ผิดปกติไม่สามารถมุ่งความสนใจไปที่เส้นโค้งอุณหภูมิเตาเผาเท่านั้น ขั้นแรก ให้ใช้ไม้พายสแตนเลสในการเก็บตัวอย่างจากช่องตรงกลาง ด้านล่าง และช่องคลื่นของอ่างดีบุกตามลำดับ จากนั้นทำให้เย็นลงเพื่อเตรียมชิ้นทดสอบทางโลหะวิทยา และสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยา 500× ว่ามีอนุภาคเฟสต่างกันอย่างเห็นได้ชัดหรือไม่ หากพบก้อนสีเทา-ขาวที่มีขนาด >8μm และสเปกตรัม EDS แสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนอะตอมของ Fe/Sn ใกล้เคียงกับ 1:2 ก็สามารถกำหนดได้เป็นการตกตะกอนของ FeSn2 ประการที่สอง ตรวจสอบสัณฐานวิทยาของตะกรันดีบุก ตะกรันออกซิไดซ์ปกติจะหลวมและตกตะกอนและง่ายต่อการกอบกู้ ในขณะที่ตะกรันดีบุกที่มีสิ่งสกปรกมากเกินไปจะปรากฏเป็นก้อนหนาแน่นโดยมีความแวววาวสีน้ำเงินม่วงบนพื้นผิวและมีกลิ่นเปรี้ยวฉุน ในเวลานี้จำเป็นต้องปิดเครื่องทันที ทำความสะอาดอ่าง และเปลี่ยนกระป๋องใหม่ ห้ามมิให้เพิ่มสิ่งที่เรียกว่า"สารบริสุทธิ์" เพื่อปกปิดปัญหาโดยเด็ดขาด โรงงานแห่งหนึ่งเคยทำให้มอเตอร์ปั๊มสองตัวเกิดไฟไหม้อย่างต่อเนื่องภายในสามสัปดาห์ด้วยเหตุนี้
ประสบการณ์และทักษะอยู่ที่การสร้างคลังข้อมูลชีวิตแท่งดีบุก หลังจากการใช้แท่งดีบุกยี่ห้อเดียวกันและรุ่นเดียวกันรวมกันเกิน 1200 กก. จะต้องเลิกใช้แท่งดีบุกดังกล่าวแม้ว่าการทดสอบองค์ประกอบจะผ่านเกณฑ์ก็ตาม เนื่องจากรอบการให้ความร้อนหลายครั้งจะเพิ่มปริมาณสิ่งสกปรกที่ติดตามได้อย่างต่อเนื่อง การทดสอบติดตามของเราแสดงให้เห็นว่าค่าเทียบเท่า Cu จริงของแท่งดีบุกหลังจากใช้งานหนัก 1500 กก. ถึง 0.29wt% ซึ่งใกล้เคียงกับค่าวิกฤต นอกจากนี้ In ก่อนการเปลี่ยนดีบุกแต่ละครั้ง ต้องแน่ใจว่าใช้ตัวกรองสแตนเลส 300 ตาข่ายเพื่อกรองดีบุกเก่าแบบร้อน และควบคุมอัตราการไหลของการกรองภายใน 0.8 ลิตร/นาที หากน้ำหนักของสารตกค้างหลังการกรอง >0.7% ของน้ำหนักดีบุกเริ่มต้น แสดงว่ามีสิ่งเจือปนเกินมาตรฐานอย่างมาก ในเวลานี้ แม้แต่การเพิ่มดีบุกใหม่ก็ไม่สามารถย้อนกลับแนวโน้มการเสื่อมสภาพได้ และต้องเปลี่ยนอ่างทั้งหมด
