เมื่อเร็วๆ นี้สายการผลิตได้รับการร้องเรียนจากลูกค้าบ่อยครั้งเกี่ยวกับข้อต่อที่บัดกรีหมองคล้ำและการสะท้อนที่ไม่สม่ำเสมอ เมื่อแยกชิ้นส่วนบอร์ด เราสังเกตเห็นความแตกต่างระหว่างความมันเงาอย่างมีนัยสำคัญระหว่างข้อต่อบัดกรีที่อยู่ติดกันบน PCB เดียวกัน บ้างก็สว่างเหมือนกระจก บ้างก็ขาวอมเทาและเคลือบด้าน ปัญหาไม่ได้เกิดจากการอุ่นอุณหภูมิหรือความเร็วของสายพานลำเลียง แต่มาจากความไม่ตรงกันทางเคมีระหว่างฟลักซ์การบัดกรีแบบคลื่นและแท่งบัดกรี ปรากฏการณ์นี้โดดเด่นเป็นพิเศษบนแผงไดรเวอร์ LED และแผงควบคุมแผงหน้าปัดของยานยนต์ เนื่องจากผลิตภัณฑ์ทั้งสองประเภทนี้มีข้อกำหนดการตรวจสอบด้วยภาพ AQL=0.65 สำหรับลักษณะรอยต่อที่บัดกรีสม่ำเสมอ
เราดึงบันทึกการเปลี่ยนแปลงบรรทัดจากสามเดือนที่ผ่านมาและระบุฟลักซ์กระแสหลักสามรายการ: RMA-218 ที่ใช้ขัดสน, NC-920 ที่ไม่ทำความสะอาด และ WS-703 ที่ละลายน้ำได้ สิ่งเหล่านี้ถูกผสมข้ามกับแท่งบัดกรียูเทคติก 63/37, แท่งบัดกรีใกล้ยูเทคติก 60/40 และแท่งบัดกรีไร้สารตะกั่ว SAC305 สำหรับการทดสอบ บนเครื่องบัดกรีคลื่น Heller 970 เครื่องเดียวกัน โดยมีอุณหภูมิอุ่นล่วงหน้าคงที่ 125°C ความสูงของคลื่น 5.2 มม. และความเร็วสายพานลำเลียง 1.3 ม./นาที บอร์ด 200 ตัวทำงานอย่างต่อเนื่อง สำหรับแต่ละกลุ่ม มีการสุ่มตัวอย่างข้อต่อบัดกรี 30 เส้นและวัดค่า L* (ค่าความสว่าง) โดยใช้คัลเลอริมิเตอร์ Konica Minolta CS-200 เราพบว่าฟลักซ์ที่ใช้ขัดสนจับคู่กับแท่งบัดกรี 63/37 มีค่า L* เฉลี่ยอยู่ที่ 82.6 ซึ่งสูงกว่าฟลักซ์แบบไม่ต้องทำความสะอาดที่จับคู่กับแท่งบัดกรีเดียวกัน 9.3 หน่วย ในทางตรงกันข้าม In ฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งจับคู่กับ SAC305 มีค่า L* เพียง 70.1 โดยมีกากผลึกสีขาวบนพื้นผิว สิ่งนี้บ่งชี้ว่าส่วนประกอบเรซินธรรมชาติในระบบขัดสนสามารถลดแรงตึงผิวของโลหะบัดกรีหลอมเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อรวมกับคุณลักษณะการแข็งตัวอย่างรวดเร็วที่เกิดจากองค์ประกอบยูเทคติก ช่วยให้ข้อต่อบัดกรีสร้างโครงสร้างเกรนที่หนาแน่นขึ้นทันทีที่หลุดออกจากคลื่น จึงช่วยเพิ่มความสามารถในการสะท้อนของกระจก
ผลการวัดมุมเปียกช่วยยืนยันข้อสรุปนี้ต่อไป มุมเปียกโดยเฉลี่ยของการผสม + 63/37 ที่ใช้ขัดสนบน PAD ทองแดงคือ 28.4° ในขณะที่การผสม + 60/40 ที่ไม่ทำความสะอาดสูงถึง 39.7° และการผสมที่ละลายน้ำได้ + S AC305 สูงถึง 46.1° มุมที่ใหญ่ขึ้นบ่งชี้ว่าบัดกรีกระจายตัวช้าลง และบัดกรีส่วนเกินมีแนวโน้มที่จะสะสมที่ขอบของข้อต่อบัดกรี ทำให้เกิดส่วนที่ยื่นออกมาคล้ายเสี้ยน สัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์นี้ทำให้ประสิทธิภาพความมันเงาในระดับมหภาคลดลงโดยตรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการบัดกรีพิน QFP ระยะพิทช์ละเอียด 0.3 มม. ตัวกระตุ้นของฟลักซ์แบบไม่ต้องทำความสะอาดจะระเหยเร็วเกินไป ส่งผลให้ฟิล์มออกไซด์ของแท่งบัดกรีหลุดออกมาไม่เพียงพอ สารบัดกรีไม่สามารถทำให้พื้นผิวด้านข้างของหมุดเปียกได้จนสุด ส่งผลให้เกิดจุดสีเทาเฉพาะที่
การเปรียบเทียบอัตราข้อบกพร่องในการเชื่อมโยงทำได้ง่ายกว่ามาก อัตราการเชื่อมของฟลักซ์ที่มีสารขัดสนที่จับคู่กับแท่งบัดกรี 63/37 คือ 0.17% เพิ่มขึ้นเป็น 0.83% สำหรับฟลักซ์ที่ไม่สะอาดที่จับคู่กับ 60/40 และสูงถึง 1.42% สำหรับฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งจับคู่กับ SAC305 เนื่องจากฟิล์มป้องกันของเหลวที่เกิดจาก Rosin ที่อุณหภูมิสูงจะทำให้อัตราการออกซิเดชันของแท่งโลหะบัดกรีช้าลง ทำให้โลหะบัดกรีสามารถรักษาความลื่นไหลได้เป็นระยะเวลานานขึ้น ในทางตรงกันข้าม In เกลือของกรดอินทรีย์ในฟลักซ์ที่ไม่สะอาดจะสลายตัวอย่างรวดเร็วเหนือ 180°C ทำให้สูญเสียความสามารถในการรีดิวซ์อย่างต่อเนื่อง SAC305 มีจุดหลอมเหลวสูง (217 ℃) และมีความหนืดสูง การรวมกันของทั้งสองปัจจัยนี้ทำให้แนวโน้มของการบัดกรียังคงติดอยู่ระหว่างช่องว่างของพินรุนแรงขึ้น และในที่สุดก็ถูกบังคับให้ดึงออกจากกันในระหว่างการทำความเย็นเพื่อสร้างสะพานลัดวงจรแบบด้าน
In ในแง่ของความยากลำบากในการทำความสะอาด สารตกค้างของฟลักซ์ที่มีสารขัดสนต้องใช้เวลา 15 นาทีในการแช่ตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอนเพื่อกำจัดออกให้หมด ฟลักซ์ที่ไม่ทำความสะอาดไม่ทิ้งสิ่งตกค้างที่มองเห็นได้หลังจากล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 30 วินาที แม้ว่าฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้ในชื่อสามารถล้างน้ำได้ แต่ผลพลอยได้ของซิงค์คลอไรด์ที่เกิดจากการรวม WS-703 และ SAC305 จะทำให้เกิดผลึกดูดความชื้นในช่องว่าง PCB ได้อย่างง่ายดาย ต้องขัดด้วยสารละลายน้ำกรดซิตริก 5% มิฉะนั้นกระแสไฟฟ้ารั่วจะเกินมาตรฐานหลังจากการทดสอบความร้อนชื้นเป็นเวลา 72 ชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าหากสายการผลิตไม่มีสถานีทำความสะอาดกรดโดยเฉพาะ การบังคับใช้การผสมผสานนี้จะทำให้ต้นทุนการทำงานซ้ำเพิ่มขึ้นแทน
เรามีเส้นทางการคัดเลือกที่ชัดเจนสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ มาเธอร์บอร์ดสำหรับผู้บริโภคที่ให้ความสำคัญกับการแสดงลักษณะที่ปรากฏและมีหน้าต่างการทำงานซ้ำจำนวนมาก ควรเลือกฟลักซ์ที่ใช้ขัดสนโดยตรงด้วยแท่งบัดกรี 63/37 ความเสถียรของค่า L* จะผันผวนไม่เกิน ±1.2 หลังจากการผลิตต่อเนื่องเป็นเวลา 8 ชั่วโมง โมดูล ECU เกรดยานยนต์ที่ต้องผ่านการทดสอบการสั่นสะเทือน AEC-Q200 ควรเปลี่ยนไปใช้ฟลักซ์ที่ไม่ต้องทำความสะอาดซึ่งจับคู่กับแท่งบัดกรี 60/40 แม้ว่าความมันเงาจะลดลงประมาณ 12% แต่ความหนาของชั้น IMC ของข้อต่อประสานมีความสม่ำเสมอมากกว่า และการกระจายแรงเฉือนจะถูกควบคุมภายใน 8.3% PCB ของอุปกรณ์การแพทย์ที่ประกอบด้วยแผ่น BGA ระดับละเอียดที่ผ่านการบำบัดด้วย OSP จำนวนมาก ต้องใช้ฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งจับคู่กับ SAC305 In ในกรณีนี้ อุณหภูมิการบัดกรีด้วยคลื่นจะต้องลดลงพร้อมกันจาก 255°C เป็น 248°C และอัตราการไหลของไนโตรเจนเพิ่มขึ้นจาก 15L/min เป็น 22L/min; มิฉะนั้น รูพรุนหนาแน่นจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวรอยประสาน หลุมเหล่านี้ซึ่งมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาขนาด 100× และมีรูพรุนจำนวนมาก เป็นลักษณะทั่วไปของการเกิดออกซิเดชันของโลหะบัดกรีทุติยภูมิที่เกิดจากการครอบคลุมของไนโตรเจนไม่เพียงพอ
