Khi chúng tôi gặp phải các vết nứt mối hàn trên dây chuyền sản xuất, phản ứng đầu tiên của chúng tôi không phải là thay thế thiết bị mà là kiểm tra lô kem hàn và hồ sơ phản xạ lại, bởi vì hơn 85% các vết nứt ẩn bắt nguồn từ sự không khớp giữa hệ số giãn nở nhiệt của chính chất hàn và chất nền, kết hợp với tốc độ làm mát quá nhanh trong giai đoạn làm mát tạo ra ứng suất cắt bên trong mối hàn. Khi ứng suất này tích tụ đến giá trị tới hạn ở cạnh mối hàn hoặc giao diện IMC, các vết nứt nhỏ sẽ hình thành. Những vết nứt như vậy thường không nhìn thấy được dưới tia X, nhưng chúng vỡ ra ở trung tâm trong quá trình thử nghiệm lão hóa ở nhiệt độ cao và độ ẩm cao của khách hàng.
Việc lựa chọn chất hàn dán mối hàn phải tuân thủ chặt chẽ ba chỉ số cứng: nhiệt độ Tg phải cao hơn 20oC so với nhiệt độ vận hành tối đa của khách hàng, độ giãn dài phải lớn hơn 45% để hấp thụ Biến dạng nhiệt và hàm lượng bạc từ 0,3% đến 0,7% không chỉ đảm bảo độ ẩm mà còn tránh giảm khả năng chống mỏi do pha Ag3Sn giòn quá mức. Chúng tôi đã từng sử dụng cùng một điện trở 0402 để so sánh sau 500 chu kỳ sốc nhiệt từ -40oC đến 125oC và nhận thấy rằng tốc độ nứt của các mối hàn sử dụng kem hàn mô đun thấp chỉ bằng 1/6 so với các mô hình mô đun cao và vị trí bắt đầu vết nứt chuyển từ mép miếng đệm sang giữa thân vật hàn, cho thấy đường giải phóng ứng suất đã trải qua một sự thay đổi thiết yếu.
Kích thước khẩu độ của stencil trong quá trình In phải phù hợp hoàn toàn với kích thước hạt dán hàn. Khi sử dụng chất hàn dán Loại 4, nếu vẫn sử dụng khẩu độ stencil Loại 3, sẽ dẫn đến lượng chất hàn không đủ và chiều cao mối hàn không đủ sau khi hàn lại. Trong quá trình làm mát và co ngót, thiếu không gian Biến dạng dẻo dư thừa, rất dễ gây ra các vết nứt ngang ở gốc mối hàn. Mặc dù kem hàn loại 5 phù hợp với thiết bị 01005 nhưng nó nhạy hơn với nhiệt độ và độ ẩm môi trường. Khi RH của xưởng vượt quá 60%, tốc độ suy giảm độ nhớt của nó nhanh hơn 3 lần so với Loại 4, điều này trực tiếp gây ra hiện tượng tháo khuôn kém và tăng nguy cơ xảy ra các vết nứt nhỏ liên quan đến bóng hàn.
Nhiệt độ nóng chảy lại cao nhất không phải càng cao càng tốt. Khi dư lượng từ thông trong kem hàn tồn tại hơn 60 giây trên 230oC, các sản phẩm cacbon hóa của nó sẽ nhúng vào lớp IMC và làm suy yếu lực liên kết giữa Cu6Sn5 và ma trận hàn. Tại thời điểm này, ngay cả khi mối hàn có vẻ ngoài đầy đủ, nó vẫn có thể dễ dàng bong ra dọc theo giao diện này trong quá trình thử nghiệm thả rơi. Chúng tôi đã theo dõi một loạt bo mạch chủ y tế và nhận thấy rằng sau khi giảm nhiệt độ cao nhất từ 245oC xuống 238oC và rút ngắn thời gian giữ xuống còn 45 giây, phạm vi dao động của độ bền cắt của mối hàn đã thu hẹp từ ±12% xuống ±5% và tốc độ suy giảm lực đẩy sau khi bảo quản ở nhiệt độ cao giảm 40%.
Độ tin cậy của chất hàn dán không chỉ dựa vào độ giãn dài và điểm nóng chảy trong bảng dữ liệu mà còn phải xác minh hiệu suất thực tế của nó dưới cấu trúc nhiều lớp PCB thực. Ví dụ, sự kết hợp giữa độ dày đồng FR4 + 2oz dày 1,6mm sẽ giúp tốc độ làm mát mối hàn nhanh hơn 1,8 lần so với bảng tiêu chuẩn. Tại thời điểm này, cần phải kết hợp chất hàn dán mối hàn với nhiệt độ chuyển thủy tinh thấp hơn và phản ứng thư giãn ứng suất nhanh hơn, nếu không, dù các thông số quy trình có tốt đến đâu, chúng cũng không thể ngăn chặn các khuyết tật vốn có ở cấp độ vật liệu.
