เมื่อเวลา 02.00 น. ของวันพุธที่ผ่านมา สายการผลิตส่งสัญญาณเตือนและปิดตัวลงอย่างกะทันหัน บอร์ดควบคุมหลัก ADAS 28 แผงแสดงความต้านทาน VDD_IO ลงกราวด์ต่ำติดต่อกันระหว่างการทดสอบ ICT เราทำการแบ่งส่วนในกรณีฉุกเฉินและพบสารตกค้างคล้ายเจลโปร่งแสงที่ด้านล่างของ BGA ไอออนโครมาโตกราฟีตรวจพบความเข้มข้นของโบรไมด์ไอออนสูงถึง 12.3 ไมโครกรัม/ซม.² ซึ่งเกินขีดจำกัด 5.0 ไมโครกรัม/ซม.² ที่ระบุไว้ใน IPC-J-STD-001G มาก สิ่งนี้บ่งชี้ว่าสารบัดกรีที่มีฤทธิ์ปานกลางที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน แม้จะมีความสามารถในการพิมพ์ที่ดี แต่ก็มีระบบฟลักซ์ตกค้างค่อนข้างสูง อนุพันธ์ของขัดสนไม่สามารถสลายตัวได้เต็มที่ในช่วงแช่ที่อุณหภูมิ 150°C และกลับกลายเป็นคาร์บอนในโซนรีโฟลว์พีค (235°C) แทน โดยห่อหุ้มอนุภาคโลหะเพื่อสร้างฟิล์มฉนวน

เราใช้มาตรการฉุกเฉินในขณะนั้น โดยใช้งานส่วนผสมสำรองของโรงงานอย่างไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์และสารลดแรงตึงผิวชั่วคราวเพื่อขัด PCBA ในพื้นที่ จากนั้นจึงทดสอบความต้านทานอีกครั้งหลังจากการทำให้ไนโตรเจนแห้ง และกลับมาเป็นปกติ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะแก้ไขปัญหาเฉพาะชุดเดียวเท่านั้น และไม่สามารถรับมือกับอัตราการผลิตจำนวนมากที่ 4,000 หน่วยต่อวันได้ นอกจากนี้ กระบวนการขัดถูยังทำให้ตัวต้านทาน 0201 สองตัวหลุดออก โดยมีค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมสูงกว่าวัสดุดั้งเดิมถึง 3.7 เท่า ที่ร้ายแรงกว่านั้นคือ น้ำยาขัดซึมเข้าไปในช่องว่างของตัวเชื่อมต่อ ทำให้เกิดความล้มเหลวในการติดต่อซ้ำอีกในสามวันต่อมา และการร้องเรียนจากลูกค้าก็บานปลายเป็นรายงาน 8D

การแก้ปัญหาที่สาเหตุต้องเริ่มต้นจากแหล่งวัสดุ เราเปรียบเทียบตัวอย่างครีมบัดกรีที่มีสารตกค้างต่ำจากซัพพลายเออร์ห้าราย และดำเนินการตรวจสอบการพิมพ์ 200 ชิ้นอย่างต่อเนื่องภายใต้ช่องลายฉลุที่เหมือนกัน แรงดันของไม้กวาดหุ้มยาง (5.2 กก.) และอุณหภูมิ/ความชื้นโดยรอบ (24.5°C/55%RH) เราพบว่ามีเพียงสารบัดกรีแบบ No-Clean ของผู้จำหน่าย A เท่านั้นที่แสดงไม่มีรัศมีของฟลักซ์ที่ชัดเจนภายใต้รังสีเอกซ์หลังจากการรีโฟลว์ และการทดสอบหัววัดแบบบินแสดงให้เห็นว่ามุมสัมผัสของพื้นผิวข้อต่อบัดกรีมีความเสถียรที่ 38°±2.1° สิ่งนี้บ่งชี้ว่าระบบกระตุ้นการทำงานของอัลคิลฟอสเฟตเอสเทอร์ที่ได้รับการดัดแปลงที่ใช้นั้นไม่เพียงแต่สามารถทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่อุณหภูมิ 160°C เท่านั้น แต่ยังสลายตัวเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ระเหยได้อย่างสมบูรณ์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 217°C การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของสารโดยอาศัยความร้อน (TGA) ของสารตกค้างแสดงให้เห็นว่าการสูญเสียน้ำหนัก 95% เกิดขึ้นในช่วง 200~260°C และอุณหภูมิเริ่มต้นของคาร์บอไนเซชันล่าช้าไป 19°C เมื่อเทียบกับเพสต์บัดกรีทั่วไป

เมื่อจัดซื้อ เราไม่สามารถพึ่งพา"การปฏิบัติตาม J-STD-004B" ที่โฆษณาของผู้ผลิตเท่านั้น เราต้องขอรายงานไอออนโครมาโตกราฟีดั้งเดิมที่ออกโดยบุคคลที่สาม และมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบว่าค่าที่วัดได้สี่ค่าของ Cl⁻, Br⁻, Na⁺ และ K⁺ ล้วนต่ำกว่าเกณฑ์การยอมรับในภาคผนวก B ของ IPC-A-610H หรือไม่ ในเวลาเดียวกัน เราต้องขอข้อมูลการลดทอนความหนืดของสารบัดกรีหลังจากเปิดภายใต้สภาพแวดล้อม 25°C/60%RH ครั้งหนึ่งเราเคยพบแบรนด์ที่อ้างว่า"อายุการเก็บรักษา 12 เดือน" แต่จริงๆ แล้วความหนืดลดลง 23% หลังจากเปิด 7 วัน ทำให้อัตราข้อบกพร่องในการออกการพิมพ์เพิ่มขึ้นจาก 0.18% เป็น 1.4% สาเหตุที่แท้จริงคือระบบสารไทโซโทรปิกไวต่อความชื้น และปัญหาดังกล่าวจะเด่นชัดเป็นพิเศษในช่วงฤดูฝนบ๊วยทางตอนใต้ของประเทศจีน

In การใช้งานรายวัน จะต้องสร้างบัญชีแยกประเภทควบคุมอุณหภูมิแบบวางประสาน แต่ละครั้งหลังจากนำออกจากตู้เย็นต้องทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องไม่น้อยกว่า 120 นาที จึงจะเปิดและคนได้ เวลาในการกวนจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดที่ 180 วินาที สั้นเกินไปจะทำให้เกิดการกระจายตัวของฟลักซ์ไม่สม่ำเสมอและสารตกค้างเฉพาะที่เกินขีดจำกัด ในขณะที่นานเกินไปจะทำให้เกิดออกซิเดชันที่รุนแรงขึ้นของผงโลหะ และเพิ่มความเสี่ยงของลูกบัดกรี ครั้งหนึ่งเราเคยดำเนินการเปลี่ยนเส้นโดยให้กวนต่อเวลา 25 วินาที ทำให้เกิดลูกบอลบัดกรีเล็กๆ บนกระดาน 32 แผงแรกในเตาอบแบบรีโฟลว์เดียวกัน ในขณะที่แผง 68 แผงหลังนั้นปกติโดยสมบูรณ์ นี่แสดงให้เห็นว่าครีมบัดกรีที่มีสารตกค้างต่ำมีความไวต่อหน้าต่างกระบวนการมากกว่าครีมบัดกรีแบบเดิมมาก

ความถี่ในการทำความสะอาดลายฉลุต้องปรับพร้อมกันด้วย จังหวะการทำความสะอาดเดิมทุกๆ 4 ชั่วโมงจะต้องลดลงเหลือทุกๆ 2.5 ชั่วโมง เนื่องจากส่วนประกอบของกรดอินทรีย์ที่อ่อนแอในน้ำยาประสานที่มีสารตกค้างต่ำมีความผันผวน แต่มีแนวโน้มที่จะสร้างชั้นผลึกที่บางมากบนผนังด้านข้างของรูลายฉลุ ซึ่งไม่สามารถละลายได้ด้วยสารทำความสะอาดทั่วไป ต้องใช้น้ำยาทำความสะอาดพิเศษที่มีเอทิลีนไกลคอลโมโนบิวทิลอีเทอร์ 5% แทน ไม่เช่นนั้นการเชื่อมประสานจะเกิดขึ้นในการพิมพ์ครั้งที่ 3 เราตรวจสอบโดยติดกระดาษทดสอบ pH ที่ด้านหลังของสเตนซิล และพบว่ากระดาษทดสอบเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีส้มหลังจากพิมพ์ติดต่อกัน 120 ครั้ง ซึ่งยืนยันว่าสารที่เป็นกรดเริ่มตกตะกอนและเคลื่อนตัว

สุดท้ายนี้ เราเน้นย้ำรายละเอียดที่มองข้ามได้ง่าย: บอร์ดทดสอบอุณหภูมิเตาอบแบบรีโฟลว์ต้องใช้ซับสเตรต FR4 ที่มีโครงสร้างการเคลือบแบบเดียวกับบอร์ดการผลิตจำนวนมาก และไม่สามารถแทนที่ด้วยซับสเตรตอะลูมิเนียมได้ เนื่องจากเส้นทางการระเหยของตัวทำละลายของสารบัดกรีที่มีสารตกค้างต่ำจะขึ้นอยู่กับค่า Tg ของอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของ PCB เมื่อใช้วัสดุบอร์ด Tg130 แต่ไม่ตรงกับบอร์ดทดสอบ Tg170 กราฟอุณหภูมิเตาอบจะแสดงโซนแช่ตรงตามมาตรฐาน แต่ฟลักซ์ที่ไม่ระเหยยังคงอยู่ใต้รอยประสานจริง หลังจากเร่งการทดสอบความชราเป็นเวลาสามเดือน กระแสไฟฟ้ารั่วก็เกินขีดจำกัดถึง 400% ความล้มเหลวที่ซ่อนอยู่ดังกล่าวมักจะเกิดขึ้นที่ฝั่งของลูกค้า ทำให้การตรวจสอบเป็นเรื่องยากมาก