การตั้งค่าส่วนอุณหภูมิคงที่ในช่วงเวลาของเฟสของเหลวในโปรไฟล์การรีโฟลว์ของสารบัดกรีส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการเปียกน้ำและอัตราการเป็นโมฆะของข้อต่อบัดกรี สายการผลิตจริง In ต้องทำการปรับเปลี่ยนอย่างครอบคลุมตามค่าที่แนะนำของผู้ผลิตสารบัดกรี การกระจายความจุความร้อนของ PCB และความเสถียรของอุณหภูมิเตาอบ เวลาของเฟสของเหลวโดยทั่วไปควรได้รับการควบคุมระหว่าง 60 ถึง 90 วินาที: เวลาที่สั้นเกินไปอาจทำให้เกิดข้อต่อประสานเย็นได้ง่าย ในขณะที่เวลาที่นานเกินไปจะเร่งการเติบโตของสารประกอบระหว่างโลหะ และทำให้เกิดการฝังศพของส่วนประกอบหรือการลอกของแผ่นอิเล็กโทรด

การรักษาแผ่น PCB เป็นขั้นตอนสำคัญก่อนเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลผลิตการบัดกรี SMT ในรอบแรก การกระตุ้นด้วยฟลักซ์ Jia Jinyuan สามารถละลายออกไซด์ของพื้นผิวทองแดง ยับยั้งการเกิดออกซิเดชันใหม่ และปรับปรุงความสามารถในการเปียกและการแพร่กระจายของสารบัดกรี แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่มั่นคงและเชื่อถือได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขจัดชั้นออกไซด์บนพื้นผิวแผ่นของบอร์ด OSP และ PCB ที่เก็บไว้ในระยะยาว

การบัดกรีแผงวงจรเผชิญกับความท้าทายหลายประการในด้านความน่าเชื่อถือสูง ระยะพิทช์ละเอียด และส่วนประกอบที่ไวต่อความร้อนในภาคการแพทย์ การสื่อสาร และพลังงานใหม่ จากประสบการณ์ในสายการผลิตจริง บทความนี้มุ่งเน้นไปที่กระบวนการสำคัญ เช่น การเลือกเพสต์บัดกรี การออกแบบรูรับแสงลายฉลุ การปรับโปรไฟล์การจัดเรียงใหม่ให้เหมาะสม และการทำงานซ้ำ BGA โดยเน้นที่ความสามารถในการเปียกของข้อต่อบัดกรี การควบคุมอัตราโมฆะ และวิธีการระบุข้อต่อบัดกรีเย็น พารามิเตอร์ทั้งหมดได้มาจากข้อมูลที่วัดได้จากสายการผลิต Jia Jinyuan โดยไม่มีการหักล้างตามทฤษฎี

การนำไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงเข้าไปในเตาอบแบบรีโฟลว์สามารถยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันของข้อต่อบัดกรีได้อย่างมาก รักษาบรรยากาศที่ลดลงสำหรับสารบัดกรีในระหว่างขั้นตอนการหลอมเหลว และด้วยเหตุนี้ จึงช่วยลดอัตราการเป็นโมฆะของข้อต่อบัดกรีสำหรับอุปกรณ์ BGA และ QFN เอฟเฟกต์นี้โดดเด่นเป็นพิเศษสำหรับการผสมผสานระหว่าง PCB ที่มีพื้นผิว OSP และสารบัดกรีไร้สารตะกั่ว การวัดจริงจากเตาอบ reflow ของ Jia Jinyuan แสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนพื้นที่ว่างลดลงจาก 8.7% เป็น 2.3% อัตราการไหลของไนโตรเจนควรได้รับการควบคุมอย่างเสถียรที่ 15–25 ลิตร/นาที พร้อมด้วยการตรวจสอบประสิทธิภาพการปิดผนึกห้องเตาเผา

การใช้ตัวอย่างบัดกรีบนเครื่องจักรที่โรงงานอิเล็กทรอนิกส์เป็นการดำเนินการสำคัญในการตรวจสอบความเข้ากันได้ของแบตช์บัดกรีใหม่กับสายการผลิต SMT ที่มีอยู่ ด้วยการดำเนินการผลิตทดลองเป็นชุดขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมจริงที่มีสเตนซิล เครื่องวางตำแหน่ง และเตาอบแบบรีโฟลว์ ปัญหาในการปรับตัว เช่น การพิมพ์ที่ไม่ดี การชดเชยการจัดวาง และการบัดกรีแบบเย็นแบบรีโฟลว์สามารถระบุได้อย่างรวดเร็ว หลีกเลี่ยงการทำงานซ้ำหลังจากวัสดุทั้งชุดออนไลน์ ความเสถียรของแบทช์ ไทโซโทรปี และกิจกรรมของการบัดกรีในโรงงานอิเล็กทรอนิกส์จะต้องได้รับการตรวจสอบข้ามผ่านการทดสอบสายการผลิตจริง

การบัดกรี QFN บนแผงควบคุมอิเล็กทรอนิกส์พลังงานใหม่เผชิญกับความท้าทายสองประการคือการสั่นสะเทือนความถี่สูงและวงจรความร้อน JiaJinYuan ได้เพิ่มแรงขับของข้อต่อบัดกรี QFN ให้มีมากกว่า 28N ด้วยการปรับการออกแบบช่องรับแสงลายฉลุ โปรไฟล์การรีโฟลว์ และการออกแบบแผ่นให้เหมาะสม โดยมีการควบคุมความหนาของชั้น IMC ที่ 3.2μm±0.4μm ซึ่งยับยั้งการแพร่กระจายของรอยแตกขนาดเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ และตอบสนองข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือในระยะยาวของการป้องกัน IPX7 ระดับยานยนต์และสภาวะการทำงานตั้งแต่ -40°C ถึง 125°C

สำหรับการบัดกรีบอร์ดเคลือบทอง จำเป็นต้องปรับความหนาของชั้นทองของแผ่นทองให้สมดุลกับการจับคู่กิจกรรมของฟลักซ์ เพื่อหลีกเลี่ยงแผ่นสีดำ ข้อต่อบัดกรีเย็น และการเติบโตของ IMC ที่มากเกินไป โซลูชันการบัดกรีบอร์ดเคลือบทองของ Jia Jinyuan มีอัตราข้อบกพร่องในการบัดกรีต่ำกว่า 0.3% ในโมดูลการบินและอวกาศและอุปกรณ์ทางการแพทย์ โดยหัวใจสำคัญอยู่ที่การทำงานร่วมกันในการเลือกวางบัดกรี การควบคุมการไล่ระดับโปรไฟล์การรีโฟลว์ และปริมาณออกซิเจน ≤100ppm ภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน

อุปกรณ์บัดกรี 5G ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดสองประการในด้านความสมบูรณ์ของสัญญาณความถี่สูงและความน่าเชื่อถือของวงจรความร้อน เครื่องบัดกรีไร้สารตะกั่วของ Jinyuan JNY-5G188 บรรลุอัตราการบัดกรีเป็นโมฆะในสถานการณ์ต่างๆ เช่น โมดูลเครื่องขยายสัญญาณเสียงของสถานีฐาน และมาเธอร์บอร์ด RF ของเราเตอร์ อัตราส่วนเงินต่ำและฟลักซ์แบบแอคทีฟทำงานร่วมกันปรับความเร็วการเปียกและฉนวนสารตกค้างให้เหมาะสม

ทำการวัดตามจริงกับตัวอย่างชุดเล็กของตัวบัดกรีบัดกรีแบบเซ็นเซอร์เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการเปียกและการแพร่กระจายและความสามารถในการควบคุมอัตราการเป็นโมฆะภายใต้เงื่อนไขของไมโครแพดขนาด 0.3 มม. และการรักษาพื้นผิวนิกเกิล-แพลเลเดียม-ทองที่เคลือบทอง โดยมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบผลการปราบปรามการเชื่อมและความสม่ำเสมอของชั้น IMC ของสารบัดกรีไร้สารตะกั่ว JiaJinYuan JH-851A ที่อุณหภูมิสูงสุด 235°C ภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน

เนื่องจากเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมความถี่สูงที่สร้างขึ้นในสายการผลิต SMT ขี้โลหะบัดกรีจึงมีปริมาณดีบุกอยู่ที่ 60% ถึง 75% ด้วยกระบวนการแยกแบบแรงเหวี่ยงและกระบวนการถลุงที่อุณหภูมิต่ำโดยเฉพาะของ Jia Jinyuan ทำให้ดีบุกโลหะมากกว่า 92% สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างเสถียรและนำกลับมาใช้ใหม่โดยตรงในสูตรวางประสานหรือการเติมอ่างบัดกรีแบบคลื่น ช่วยลดอัตราการสูญเสียวัสดุดีบุกโดยรวมของโรงงานจากแบบเดิม 3.8% เหลือภายใน 1.2%

การควบคุมความเสถียรของความหนืดของแบทช์และความผันผวนของโลหะผสมของสารบัดกรีมุ่งเน้นไปที่สาเหตุที่แท้จริงของความผันผวนของคุณภาพสารบัดกรีในสายการผลิตจริง ด้วยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความหนืดและการเบี่ยงเบนองค์ประกอบของโลหะผสมของสารบัดกรีแบบแบตช์แบบเรียลไทม์ รวมกับการสอบเทียบแบบไดนามิกของพารามิเตอร์การพิมพ์ จะช่วยระงับข้อบกพร่อง เช่น การบัดกรีที่ไม่เพียงพอ การเชื่อมประสาน และการล่มสลายของบัดกรีที่เกิดจากความแตกต่างของแบทช์ในสารบัดกรี และช่วยปรับปรุงผลผลิตของ SMT ในรอบแรกและความสามารถในกระบวนการในระยะยาวได้จริง

การไหลซ้ำของไนโตรเจนในการบัดกรีที่แม่นยำของ BGA/QFN ยับยั้งการเกิดออกซิเดชัน ปรับปรุงความสามารถในการเปียกน้ำ และเพิ่มความสามารถในการไหลของโลหะหลอมให้เหมาะสม ลดอัตราการเป็นโมฆะอย่างเสถียรจาก 18%~25% ภายใต้การไหลของอากาศเป็น 4.2%~6.8% ความบริสุทธิ์ที่วัดได้ของเครื่องกำเนิดไนโตรเจน JiaJinYuan สูงถึง 99.999% โดยมีจุดน้ำค้าง ≤ -60℃ เมื่อรวมกับการควบคุมการไหลที่แม่นยำ (15~25 ลิตร/นาที) และการตรวจสอบความเข้มข้นของออกซิเจนในเตาเผาแบบเรียลไทม์ (≤100ppm) ทำให้สามารถนำฮาร์ดแวร์เตาอบแบบรีโฟลว์ที่มีอยู่กลับมาใช้ใหม่ได้โดยตรงเพื่ออัปเกรดสายการผลิตให้เสร็จสมบูรณ์

การบัดกรีด้วยตนเองเป็นกระบวนการสำคัญที่ไม่สามารถทดแทนได้ในการซ่อมและการทำงานซ้ำแผงวงจร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการปรับปรุง BGA การบัดกรีแบบสัมผัสส่วนประกอบ 0201 และการทำงานในพื้นที่ไวต่อความร้อนของบอร์ดหลายชั้น การจับคู่อุณหภูมิของหัวแร้งที่ประสานกัน กิจกรรมของลวดบัดกรี และคุณสมบัติรีโอโลยีของสารบัดกรีจะกำหนดความน่าเชื่อถือของข้อต่อบัดกรีโดยตรง เนื้อบัดกรี JiaJinYuan โดดเด่นด้วยความสามารถในการเปียกที่อุณหภูมิต่ำ ฉนวนสารตกค้าง และความเสถียรของการรีโฟลว์ เมื่อใช้กับหัวแร้งที่อุณหภูมิคงที่และปลายบัดกรีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไมโคร จะช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายจากความร้อนได้อย่างมาก

เพื่อแก้ไขปัญหาความผันผวนอย่างมากของปริมาตรการสะสมของสารบัดกรีและข้อต่อบัดกรีเย็นบ่อยครั้งและสะพานบัดกรีในระหว่างการพิมพ์การบัดกรีแบบวาง PCB ความหนาแน่นสูง บทความนี้จึงเสนอวิธีการควบคุมปริมาตรของสารบัดกรีโดยอ้างอิงจากข้อมูลสายการผลิตที่วัดได้ โดยมีการเพิ่มประสิทธิภาพรูรับแสงของสเตนซิล การสอบเทียบความดันของปาดน้ำแบบไดนามิก และการควบคุมอุณหภูมิของความหนืดของสารบัดกรีเป็นส่วนประกอบหลัก โดยมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาความสม่ำเสมอของการสะสมของสารบัดกรีสำหรับส่วนประกอบ QFN ที่มีระยะพิทช์ 0.4 มม. และ 0201 ซึ่งช่วยลดสัดส่วนของแบตช์ที่ผิดปกติได้อย่างมาก โดยที่ผลผลิตของการส่งผ่านครั้งแรกของ SPI ต่ำกว่า 92%

การฝังศพทำให้เกิดการยื่นออกมาคล้ายหนามแหลมที่ขอบของคราบที่บัดกรี ในระหว่างการวางตำแหน่ง หมุดส่วนประกอบจะถูกผลักออกจากตำแหน่งหรือกดลงในบริเวณที่บัดกรีที่ซ้อนกันอย่างง่ายดาย ในระหว่างการรีโฟลว์ ความลื่นไหลของสารบัดกรีหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความเสี่ยงในการเชื่อมติดเพิ่มขึ้นอย่างมาก สารบัดกรีซีรีส์ JiaJinYuan G-8800 มีแนวโน้มที่จะเปิดเผยข้อบกพร่องนี้มากที่สุดภายใต้เงื่อนไขของลายฉลุ 35μm และมุมปาดน้ำ 45°

เนื่องจากความจุความร้อนสูงและค่าการนำความร้อนสูงของทองแดง การบัดกรีแผ่นทองแดงหนาจึงได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นล่าช้าและอุณหภูมิสูงสุดต่ำได้ง่ายในระหว่างการบัดกรีแบบรีโฟลว์ โซนแช่จะต้องขยายเป็น 150–180 วินาทีเพื่อให้แน่ใจว่าการหลอมเหลวและการทำให้เปียกของสารบัดกรีนั้นเพียงพอ มิฉะนั้นข้อบกพร่อง เช่น ข้อต่อบัดกรีเย็น ข้อต่อแห้ง และข้อต่อบัดกรีทื่อเกิดขึ้นบ่อยครั้ง การวัดจริงในสายการผลิตของ Jia Jinyuan แสดงให้เห็นว่าเมื่อโซนแช่น้อยกว่า 140 วินาที อัตราช่องว่างของข้อต่อบัดกรี BGA จะเพิ่มขึ้น 37%

การตั้งค่าเส้นโค้งอุณหภูมิการบัดกรีแบบรีโฟลว์ที่ไม่สมเหตุสมผลจะทำให้ข้อบกพร่องทั่วไปรุนแรงขึ้น เช่น ช่องว่างและลูกบอลบัดกรี การอุ่นทางลาดอุ่นเร็วเกินไปทำให้ฟลักซ์เดือดอย่างรุนแรงและกระเซ็น กลายเป็นลูกบอลประสาน การแช่ไม่เพียงพอหรืออุณหภูมิสูงสุดต่ำทำให้บัดกรีเปียกและขัดขวางการหลบหนีของก๊าซ ทำให้เกิดช่องว่าง การวัดตามจริงในสายการผลิต JiaJinYuan แสดงให้เห็นว่าเมื่ออัตราทางลาดเกิน 3°C/s หรือเวลารีโฟลว์น้อยกว่า 60 วินาที อัตราโมฆะของ BGA โดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 15%

การใช้สารบัดกรีที่หมดอายุทำให้เกิดข้อบกพร่องโดยตรงในสายการผลิต SMT เช่น ข้อต่อบัดกรีเย็น เม็ดบีดบัดกรีที่เพิ่มขึ้น และการพิมพ์ที่ไม่ตรงแนว การเสื่อมสภาพของความหนืดและการทำงานของฟลักซ์ที่ลดลงของสารบัดกรีที่หมดอายุเป็นสาเหตุที่แท้จริง การใช้กระบวนการควบคุมการบัดกรีอย่างเคร่งครัดสามารถหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการติดตั้งได้มากกว่า 90% โดยให้ความสำคัญกับโหนดหลัก เช่น การจัดเก็บในตู้เย็น เวลาอุ่นเครื่อง การจำกัดเวลาการใช้งานหลังเปิด และการตรวจสอบย้อนกลับแบบแบตช์

การรักษาแผ่น PCB เป็นขั้นตอนสำคัญในสายการผลิต SMT เพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลผลิตผ่านครั้งแรกและผลผลิตของสายการผลิต สำหรับปัญหาทั่วไป เช่น การออกซิเดชันของแผ่น การปนเปื้อนของลายนิ้วมือ และฟลักซ์ตกค้าง การบำบัดล่วงหน้าตามเป้าหมายจะต้องเสร็จสิ้นก่อนที่จะพิมพ์แบบบัดกรี มิฉะนั้น ข้อบกพร่อง เช่น ข้อต่อบัดกรีเย็น รอยหลุมศพ และการเชื่อมประสานมีแนวโน้มสูงที่จะเกิดขึ้น การตรวจสอบสายการผลิตโดย JiaJinYuan แสดงให้เห็นว่าการรักษาแผ่น PCB ที่ได้มาตรฐานสามารถลดอัตราข้อบกพร่องในการบัดกรีของบอร์ด OSP จาก 3200 PPM เหลือต่ำกว่า 450 PPM

ตามความคิดเห็นของสายการผลิตล่าสุดเกี่ยวกับความหนาของการพิมพ์แบบบัดกรีที่มากเกินไปและปัญหาการเชื่อมต่อบ่อยครั้ง Duoxi ได้ประเมินอัตราส่วนรูรับแสงของลายฉลุอีกครั้ง โดยลดอัตราส่วนพื้นที่รูรับแสงในพื้นที่ส่วนประกอบ 0402 แบบเดิมจาก 85% เหลือ 78% ในขณะเดียวกันก็ลดแรงกดของไม้กวาดและความเร็วการพิมพ์พร้อมกัน ส่งผลให้ปริมาณการสะสมของโลหะบัดกรีโดยรวมลดลง 12% ช่วยเพิ่มอัตราการฝังศพหลังการรีโฟลว์และอัตราโมฆะของรอยประสานได้อย่างมีประสิทธิภาพ