In การบัดกรี SMT ของ PCB สีทองหนา ปรากฏการณ์ของการหดตัวของขอบรอยประสานและการบัดกรีที่ไม่สมบูรณ์ทำให้ขอบแผ่นเปียกมีสาเหตุหลักมาจากความสามารถในการเปียกของสารบัดกรีที่ไม่เพียงพอ สาเหตุโดยตรงคือเมื่อความหนาของชั้นทองของพื้นผิว ENIG เกิน 0.15 μm มันจะเร่งการใช้ส่วนประกอบออกฤทธิ์ที่เป็นกรดอินทรีย์ในสารบัดกรี ในขณะเดียวกัน ชั้นทองคำที่มีความหนามากเกินไปจะขัดขวางการเกิดนิวเคลียสตามปกติของสารประกอบระหว่างโลหะ Ni3Sn4 วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติต้องใช้เครื่องมือวัดมุมสัมผัสแบบออปติคัลเพื่อวัดมุมเปียกของโลหะบัดกรีบนพื้นผิวแผ่นที่อุณหภูมิสูงสุดของการไหลกลับที่ 245°C ถ้ามุมมากกว่า 55° จะถือว่าล้มเหลวในการเปียก มาตรการป้องกันประกอบด้วยการกำหนดข้อกำหนดการควบคุมที่ชัดเจนสำหรับความหนาของทอง ≤0.075 μm สำหรับผู้ผลิต PCB ในขั้นตอนการตรวจสอบวัสดุที่เข้ามา และจัดลำดับความสำคัญของการตรวจสอบผลิตภัณฑ์วางบัดกรีที่มีอุณหภูมิปานกลางถึงสูงที่มีตัวกระตุ้นที่ใช้เอมีนรีดิวซ์สูงเมื่อเลือกวางบัดกรี
หลังจากการพิมพ์ แผ่นบัดกรีบนแผ่น PCB สีทองหนาแสดงให้เห็นการรวมตัวของทรงกลมที่ชัดเจนและขอบหยักและไม่ต่อเนื่อง ซึ่งบ่งชี้ถึงความไม่ตรงกันอย่างรุนแรงของพลังงานการประสานระหว่างแผ่นโลหะบัดกรีและพื้นผิว In นอกจากความหนาของชั้นทองที่มากเกินไปแล้ว ยังประกอบไปด้วยสารตกค้าง OSP หรือมีรูพรุนสูงของชั้นนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าซึ่งนำไปสู่อุปสรรคในการทำให้เปียกในท้องถิ่น วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติต้องใช้โต๊ะทำความสะอาด Class 100 พร้อมด้วยกล้องจุลทรรศน์สเตอริโอ 50x เพื่อสแกนพื้นที่สัณฐานวิทยาของการพิมพ์ตามพื้นที่ และใช้ XRF พร้อมกันเพื่อยืนยันการกระจายความหนาของทองคำจุดเดียว หากความหนาของทองคำในท้องถิ่นมีความผันผวนเกิน ±0.02 μm จะต้องถอดชุด PCB ออกจากการให้บริการทันที มาตรการป้องกัน ได้แก่ การเพิ่มช่องเปิดที่สอดคล้องกันสำหรับแผ่น PCB สีทองหนา 5% ในระหว่างการออกแบบรูรับแสงลายฉลุเพื่อชดเชยความล่าช้าในการเปียก และดำเนินการตรวจสอบการรีโฟลว์สามครั้งบนบอร์ดทดสอบมาตรฐานโดยใช้สารบัดกรีเดียวกันก่อนการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ทุกครั้ง
หลังจากการรีโฟลว์ พื้นผิวรอยต่อโลหะบัดกรีจะแสดงช่องว่างการหดตัวสม่ำเสมอ การกดตรงกลาง หรือการสะสมของโลหะบัดกรีที่มุมหนึ่งของแผ่น ซึ่งเป็นอาการทั่วไปของการลุกลามของโลหะบัดกรีที่ถูกขัดขวาง สาเหตุที่แท้จริงคือฟลักซ์สลายตัวไปหมดแล้วในระหว่างขั้นตอนการอุ่นเครื่อง และไม่สามารถรักษาระดับความตึงผิวเหนือของเหลวที่เพียงพอได้ วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติจำเป็นต้องลดอัตราการทำความร้อนของโซนเตาอบ reflow ที่สองจาก 1.2°C/s เป็น 0.8°C/s ในขณะที่เพิ่มอุณหภูมิโซนแช่จาก 150°C เป็น 165°C และขยายระยะเวลาอีก 30 วินาทีเพื่อระบายกิจกรรมที่ตกค้างของฟลักซ์ได้อย่างเต็มที่ มาตรการป้องกัน ได้แก่ การห้ามการผลิต PCB ทองหนาและแผง FR-4 ธรรมดาแบบผสม ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์โปรไฟล์การรีโฟลว์แยกจากกัน และต้องใช้เทอร์โมคัปเปิลเพื่อวัดความเสถียรของกราฟอุณหภูมิเตาอบทุกๆ 4 ชั่วโมง
การตรวจสอบ AOI แสดงให้เห็นว่าข้อต่อไมโครเย็นบัดกรีมักปรากฏอยู่ที่มุมทั้งสี่ของแผ่นอุปกรณ์ QFN การสังเกตแบบขยายเผยให้เห็นว่าลวดบัดกรีครอบคลุมพื้นที่ด้านในของแผ่นเพียง 30% เท่านั้น ปรากฏการณ์การทำให้เปียกแบบไม่สมมาตรนี้เกิดจากการนำความร้อนแบบแอนไอโซโทรปิกของ PCB ที่เป็นทองหนา ทำให้เกิดความล่าช้าของอุณหภูมิที่ขอบแผ่น ประกอบขึ้นด้วยการกำจัดฟิล์มผงดีบุกออกไซด์ในสารบัดกรีออกอย่างไม่สมบูรณ์ วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติจำเป็นต้องเพิ่มกระบวนการอบล่วงหน้าที่อุณหภูมิ 120°C เป็นเวลา 60 วินาทีภายใต้การป้องกันไนโตรเจนก่อนวาง และเปลี่ยนช่องลายฉลุที่สอดคล้องกันจากสี่เหลี่ยมจัตุรัสเป็นแบบลบมุมเพื่อลดความต้านทานการไหลของโลหะบัดกรี มาตรการป้องกันรวมถึงการบังคับซัพพลายเออร์จัดทำรายงานการทดสอบอัตราการแพร่กระจายแบบเปียกภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีไนโตรเจนเมื่อซื้อครีมบัดกรี ข้อมูลจะต้องรวมค่าการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางการแพร่กระจายที่ช่วง 5°C ภายในช่วง 230°C~245°C
การตรวจสอบบทความแรกพบว่าข้อต่อบัดกรีตัวต้านทาน 0201 มีความแวววาว รูปทรงไม่ชัดเจน และค่าการทดสอบแรงขับต่ำกว่า 8gf ซึ่งบ่งชี้ว่ามีปฏิกิริยาระหว่างโลหะไม่เพียงพอในระหว่างกระบวนการเปียกของสารบัดกรี สาเหตุหลักคือชั้นนิกเกิลของ PCB ทองหนามีข้อบกพร่องขัดแตะมากเกินไป เนื่องจากการบำบัดความร้อนไม่เพียงพอหลังจากการชุบด้วยไฟฟ้า ซึ่งไม่สามารถรองรับการเติบโตของ IMC ที่เสถียรได้ วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติต้องให้ PCB ในปัจจุบันได้รับการบำบัดทุติยภูมิที่ 180°C เป็นเวลา 120 นาที จากนั้นใช้ EDS เพื่อตรวจสอบว่าอัตราส่วนอะตอมมิก Ni/Sn ของหน้าตัดของรอยต่อบัดกรีอยู่ที่ 1.2:1 หรือไม่ มาตรการป้องกันรวมถึงการรวมพารามิเตอร์กระบวนการอบอ่อนชั้นนิกเกิลเข้าไว้ในรายการตรวจสอบที่จำเป็นระหว่างการรับรองคุณสมบัติของซัพพลายเออร์ ผู้ผลิตรายใดที่ไม่มีอุปกรณ์อบอ่อนที่มีการป้องกันไนโตรเจนอย่างต่อเนื่องจะถูกปฏิเสธไม่ให้เข้า




