Nếu thời lượng của vùng ngâm dưới 60 giây, hầu hết các loại kem hàn nóng chảy lại không chì không thể kích hoạt đủ từ thông và phân hủy xe hữu cơ, dẫn đến cặn lốm đốm trắng trên bề mặt mối hàn, góc làm ướt lớn hơn 45 độ và tỷ lệ cảnh báo sai AOI tăng hơn 30%. Tại địa điểm của một khách hàng bo mạch ô tô ở Đông Quản, chúng tôi đã từng nén vùng ngâm từ 90 giây xuống 55 giây, dẫn đến các mối hàn nguội một phía liên tiếp trên các bộ phận QFN trong ba lô. Khi vùng ngâm vượt quá 120 giây, độ dày của lớp IMC dành cho miếng dán hàn nóng chảy lại dòng SnAgCu sẽ vượt qua giá trị tới hạn là 3,5μm. Kiểm tra bằng tia X cho thấy tỷ lệ diện tích trống ở đáy mối hàn BGA tăng từ 8% lên 22%. Trong khi đó, hiện tượng đen hóa các đầu điện trở 0402 xảy ra thường xuyên, liên quan trực tiếp đến quá trình cacbon hóa nhựa gốc nhựa thông trong kem hàn dưới nhiệt độ cao kéo dài.
Cửa sổ thích ứng vùng ngâm của cùng một loại kem hàn nóng chảy lại có sự khác Biệt đáng kể giữa bảng hai mặt FR-4 và bảng nhiều lớp TG cao. Cái trước có thể hoạt động ổn định trong khoảng 75 đến 105 giây, trong khi cái sau phải được kéo dài lên 85 đến 115 giây để đảm bảo sự nóng chảy nhất quán của các mối hàn ở khu vực trung tâm của BGA. Điều này là do các lớp đồng dày và cấu trúc đồng bị chôn vùi gây ra độ trễ dẫn nhiệt khoảng 12 đến 18 giây. Chúng tôi đã từng sử dụng cặp nhiệt điện loại K để đo thực tế rằng nhiệt độ ở Cuối vùng ngâm ở mặt TRÊN của tấm ván 12 lớp thấp hơn 14oC so với nhiệt độ ở mặt DƯỚI. Nếu khoảng thời gian vùng ngâm được đặt theo quy ước tại thời điểm này, các mối hàn nguội ở phía DƯỚI của miếng dán hàn chắc chắn sẽ xảy ra. Các nhãn hiệu kem hàn khác nhau cũng có độ nhạy hoàn toàn khác nhau đối với vùng ngâm. Dòng Senju M705 hoạt động ổn định trong vòng 90±5 giây, trong khi nếu KESTREL 4413 lệch khỏi khoảng 85 đến 95 giây, độ lệch chuẩn cắt mối hàn của nó sẽ mở rộng từ 8,2N đến 13,7N, cho thấy phân bố kích thước hạt bột kim loại và đường cong bay hơi từ thông của nó có yêu cầu cao hơn về độ chính xác về thời gian.
Với mỗi tốc độ băng tải tăng 0,1m/phút, thời gian hiệu quả của vùng ngâm thực sự được rút ngắn khoảng 7 giây. Điều này có nghĩa là khi dây chuyền sản xuất điều chỉnh tốc độ băng tải từ 1,0 đến 1,2m/phút để nâng cao hiệu quả, vùng ngâm 95 giây được thiết lập ban đầu tương đương với chỉ còn 81 giây. Công suất vùng sưởi ấm phải được điều chỉnh tăng đồng bộ để bù; nếu không, xác suất nối dây và bắc cầu hàn sẽ tăng lên. Trong môi trường bảo vệ nitơ, vùng ngâm có thể được rút ngắn một cách thích hợp từ 5 đến 8 giây, vì tác dụng ức chế oxy hóa từ thông được tăng cường khi nồng độ oxy dưới 100ppm. Tuy nhiên, nếu độ tinh khiết nitơ dao động trên 500ppm, việc khử cục bộ không đủ sẽ khiến các mối hàn dán chuyển sang màu xám, điều này đặc Biệt dễ nhận thấy trên các dây chuyền sản xuất cũ sử dụng máy tạo nitơ nội địa.
Chúng tôi đã xác minh hình thái mặt cắt ngang của các mối hàn trên cùng một PCBA trong khoảng thời gian vùng ngâm là 85 giây và 105 giây. Lớp IMC trước đây có hình vỏ sò liên tục với độ dày đồng đều, trong khi lớp sau có các phần nhô ra lởm chởm và nứt vỡ cục bộ, cho thấy thời gian giữ quá mức đã làm hỏng tính ổn định của pha Cu6Sn5. Kết quả kiểm tra độ bền cắt mối hàn của kem hàn cũng xác nhận điều này: giá trị trung bình của nhóm 105 giây thấp hơn 11,3% so với nhóm 85 giây và chế độ hỏng hóc chuyển từ gãy mối hàn số lượng lớn sang bong tróc bề mặt. Sự thay đổi này thậm chí còn rõ ràng hơn trên các chân đầu nối có lớp mạ Ni.
