โรงงานของเราได้เปลี่ยนแท่งบัดกรี Sn99.3Cu0.7 จำนวนสามชุดเมื่อปีที่แล้ว หลังจากใช้งานเครื่องบัดกรี JT wave เครื่องเดียวกันอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 8 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 265°C เราพบว่าอัตราการยกเนื้อรอยประสานที่ด้านหลังของ PCB เพิ่มขึ้นจาก 1.2% เป็น 4.7% หลังจากเปลี่ยนมาใช้ Sn99.0Ag0.3Cu0.7 ที่มีธาตุเงิน 0.3% อัตราการยกเนื้อจะคงที่ต่ำกว่า 1.5% ภายใต้สภาวะการทำงานเดียวกัน นี่แสดงให้เห็นว่าผลการยับยั้งของเงินต่อแรงตึงผิวของโลหะบัดกรีหลอมเหลวนั้นไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในระหว่างการสัมผัสความร้อนในระยะยาว อย่างไรก็ตาม ราคาเงินที่ผันผวนจะเพิ่มต้นทุนต่อตันของแท่งโลหะบัดกรี 8,300 หยวน ดังนั้นทีมจัดซื้อจึงต้องคำนวณต้นทุนค่าตัดจำหน่ายตามการใช้งานต่อเดือน 2.3 ตัน

ผลตอบรับที่ตรงที่สุดจากสายการผลิตคือการบัดกรีที่ไม่ดีบนบอร์ด OSP เมื่อใช้ Sn99.3Cu0.7 อัตราข้อต่อบัดกรีเย็นสำหรับตัวเชื่อมต่อที่มีระยะพิน 0.6 มม. สูงถึง 0.89% ซึ่งลดลงเหลือ 0.11% หลังจากเปลี่ยนมาใช้โลหะผสมที่มีส่วนผสมของเงิน เนื่องจากเงินเร่งการแพร่กระจายที่สม่ำเสมอของสารประกอบระหว่างโลหะ Cu6Sn5 ที่ส่วนต่อประสาน ในขณะที่ตัวบัดกรี SnCu บริสุทธิ์มีการเริ่มต้นการทำให้เปียกช้าภายใต้สถานะออกซิไดซ์เล็กน้อยของชั้น OSP โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเร็วสายพานลำเลียงเพิ่มขึ้นเกิน 1.4 ม./นาที หน้าต่างการเปิดใช้งานฟลักซ์จะถูกบีบอัดให้สั้นลง จึงไม่เหลือเวลาในการทำปฏิกิริยาการเคลื่อนตัวของส่วนต่อประสานให้เสร็จสิ้น

สัปดาห์ที่แล้ว เราได้แก้ไขบอร์ดแบบผสมสองด้านที่มีตัวต้านทาน 0201 ที่ด้านหน้าและส่วนหัวของพินพิทช์ 1.27 มม. ที่ด้านหลัง เมื่อใช้ Sn99.3Cu0.7 สำหรับการจัดเรียงใหม่ด้านที่สอง อัตราการเชื่อมรอยประสานของส่วนหัวของพินจะสูงถึง 6.3% หลังจากเปลี่ยนมาใช้แท่งโลหะบัดกรีที่มีเงิน อัตราการเชื่อมลดลงเหลือ 0.9% เหตุผลก็คือเงินจะลดความหนืดของโลหะบัดกรีที่หลอมเหลว ทำให้โลหะบัดกรีส่วนเกินหดตัวได้ง่ายขึ้นในขณะที่แยกคลื่น แต่นี่ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่เป็นสากล หากอุณหภูมิอุ่นต่ำเกินไป ซึ่งต่ำกว่า 125°C แท่งโลหะบัดกรีที่มีเงินจะทำให้เกิดการเปลี่ยนสีของข้อต่อโลหะบัดกรีแทน เนื่องจากการสลายตัวก่อนเวลาอันควรของฟลักซ์ที่ทำงานอยู่

เราทดสอบแท่งบัดกรี Sn99.3Cu0.7 จากซัพพลายเออร์ห้าราย และปริมาณทองแดงที่วัดได้มีความผันผวนระหว่าง 0.68% ถึง 0.73% ในหมู่พวกเขา สองชุดที่มีปริมาณทองแดงใกล้ขีดจำกัดบนทำให้เกิดขี้โลหะจากการบัดกรีแบบคลื่นมากกว่าค่าเฉลี่ยถึง 22% สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าปริมาณทองแดงจะเกินค่าความคลาดเคลื่อนเพียง 0.03 เปอร์เซ็นต์ แต่ก็จะเร่งอัตราการตกตะกอนของเฟสยูเทคติก Sn-Cu ซึ่งจะช่วยเร่งการก่อตัวของขี้เถ้าออกซิไดซ์ ดังนั้นการตรวจสอบที่เข้ามาจะต้องวัดปริมาณทองแดงในทุกชุดและไม่สามารถพึ่งพารายงานการตรวจสอบของโรงงานเพียงอย่างเดียวได้

สัณฐานวิทยาของขี้เถ้าของโลหะผสมที่ประกอบด้วยเงินก็แตกต่างกันเช่นกัน ขยะที่ลอยอยู่ซึ่งเกิดจาก Sn99.0Ag0.3Cu0.7 มีอนุภาคที่ละเอียดกว่าและมีแนวโน้มที่จะจับตัวกันเป็นกลุ่มก้อนมากขึ้น ทำให้ความถี่ในการกำจัดขี้เถ้าถูกขยายจากทุกๆ 2 ชั่วโมงเป็นทุกๆ 3.5 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เงินจะเร่งการกัดกร่อนของหัวฉีดสแตนเลส เราวัดว่าหลังจากใช้แท่งบัดกรีที่มีส่วนผสมของเงินยี่ห้อหนึ่งอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 15 วัน ปริมาณการสึกหรอของเส้นผ่านศูนย์กลางคอหัวฉีดถึง 0.18 มม. ซึ่งเกินขีดจำกัดที่อนุญาตของอุปกรณ์ที่ 0.15 มม. ต้องเปลี่ยนหัวฉีดล่วงหน้า และค่าบำรุงรักษาที่ซ่อนอยู่นี้มักถูกมองข้ามไป

คำเตือนสุดท้าย: สำหรับแท่งบัดกรีที่มีเงินทั้งหมด เมื่อรีสตาร์ทเตาหลังจากปิดเครื่องนานกว่า 40 นาที จะต้องขูดเปลือกแข็งที่ควบแน่นออกจากพื้นผิวก่อนจึงจะคนได้ มิฉะนั้นชั้นที่อุดมด้วยเงินจะเข้าไปในช่องปั๊มพร้อมกับการไหลเวียนของโลหะบัดกรี ทำให้เกิดการติดขัดในระยะห่างของปั๊มเกียร์ ครั้งหนึ่งเราต้องหยุดสายการผลิตเพื่อซ่อมแซมฉุกเฉินสองครั้งด้วยเหตุนี้ ทำให้สูญเสียกำลังการผลิต 217 บอร์ดในแต่ละครั้ง Sn99.3Cu0.7 ไม่มีปัญหานี้ โครงสร้างการแข็งตัวมีความสม่ำเสมอมากขึ้น และมีความทนทานต่อข้อผิดพลาดที่สูงกว่าสำหรับการรีสตาร์ท