Trong quá trình xác nhận quy trình hàn sóng tại một nhà máy điện tử ô tô ở Đông Quan, chúng tôi nhận thấy rằng sau khi hàn cùng một lô bảng PCB với các thanh thiếc có độ tinh khiết 99,99%, hiệu suất vượt qua lần đầu AOI đạt 99,3%. Sau khi chuyển sang các thanh thiếc có độ tinh khiết danh nghĩa là 99,9% nhưng hàm lượng đồng đo được là 0,012% và hàm lượng asen là 0,008%, độ mờ của mối hàn, chiều cao leo lên của chất hàn không đủ dưới 0,3mm và góc làm ướt lớn hơn 90° ở các đầu chốt QFP xảy ra trong ba lô liên tiếp và tỷ lệ làm lại tăng vọt trực tiếp lên 6,7%. Điều này chỉ ra rằng các tạp chất kim loại vết trong các thanh thiếc không chỉ ảnh hưởng đến điểm nóng chảy mà còn phân tách tốt hơn ở bề mặt tiếp xúc chất hàn/miếng đệm, cản trở sự hình thành đồng nhất của các hợp chất liên kim loại Cu6Sn5.
In trong dây chuyền sản xuất thực tế, chúng tôi thường sử dụng XRF để kiểm tra nhanh từng lô thanh thiếc. Khi phát hiện hàm lượng sắt vượt quá 0,003% hoặc hàm lượng chì cao hơn 0,001%, lô hàng đó ngay lập tức được ngừng sử dụng và các tấm hàn được cách ly, vì sắt sẽ nhanh chóng xúc tác quá trình oxy hóa Sn trên 260oC, làm tăng sức căng bề mặt của chất hàn lỏng lên hơn 0,8N/m, trực tiếp dẫn đến sự hình thành sóng kém và độ che phủ mối hàn không hoàn toàn. Mặc dù chì có thể làm giảm điểm nóng chảy nhưng nó tạo thành pha eutectic với Sn tích tụ ở rìa của các mối hàn, làm tăng số lượng điểm bắt đầu vết nứt vi mô.
Nhiều vấn đề tiềm ẩn hơn phát sinh với asen và antimon. Hai nguyên tố này có độ hòa tan cực kỳ thấp trong thiếc nóng chảy và dễ dàng kết tủa dưới dạng các tạp chất có kích thước nano. Chúng không thể được loại bỏ bằng cách loại bỏ xỉ ly tâm thông thường, nhưng có thể tích tụ ở ranh giới hạt trong giai đoạn hóa rắn Cuối cùng của các mối hàn, làm giảm hơn 40% khả năng chống sốc nhiệt của các mối hàn. In một khiếu nại của khách hàng, bo mạch chủ BMS đã hở mạch hàng loạt sau cú sốc nhiệt -40oC và truy xuất nguồn gốc Cuối cùng cho thấy nhà cung cấp thanh thiếc đã bí mật tăng tỷ lệ thiếc tái chế từ 5% lên 18%, với hàm lượng asen tăng vọt từ 0,002% lên 0,015%.
Khi chúng tôi điều chỉnh các thông số hàn sóng, chúng tôi không bao giờ chỉ điều chỉnh tốc độ xích hoặc chiều cao sóng. Thay vào đó, chúng tôi nhập dữ liệu về độ tinh khiết của thanh thiếc vào hệ thống SPC để cùng điều chỉnh cấu hình nhiệt độ gia nhiệt trước. Ví dụ, khi hàm lượng bạc trong các thanh thiếc dưới 0,02% và đồng vượt quá tiêu chuẩn, nhiệt độ của vùng nhiệt độ đầu tiên phải hạ xuống 5oC để làm chậm tốc độ oxy hóa. Mặt khác, ngay cả khi nồng độ bảo vệ nitơ đạt 99,99%, độ dày của lớp IMC mối hàn vẫn sẽ dao động ±0,8μm, điều này sẽ ảnh hưởng thêm đến khả năng chống rơi trong các thử nghiệm độ tin cậy lâu dài.
Các đồng nghiệp thu mua thường hỏi liệu thiếc 99,99% trong nước có thể thay thế được nhập khẩu hay không. Câu trả lời của chúng tôi rất rõ ràng: miễn là báo cáo SGS của bên thứ ba liệt kê rõ ràng đồng 0,002%, sắt 0,0015%, asen 0,002%, chì 0,0005% và mỗi tấn đi kèm với số lò nấu chảy và phổ nguyên tố vi lượng, chúng tôi sẵn sàng tiến hành xác minh trên máy. Mặt khác, ngay cả khi nó rẻ hơn 3000 nhân dân tệ/tấn, chúng tôi kiên quyết từ chối sử dụng nó, vì chi phí thu hồi xe do hỏng một mối hàn duy nhất vượt xa một triệu nhân dân tệ.
