Dây hàn chứa bạc và kem hàn SAC305 vốn không loại trừ lẫn nhau trong dây chuyền sản xuất SMT thông thường, nhưng khả năng tương thích của chúng phụ thuộc nhiều vào mức độ phù hợp của hệ thống từ thông và sức mạnh tổng hợp của lịch sử nhiệt. Chúng tôi đã từng gặp một khách hàng sử dụng dây hàn chứa 3,0% bạc với kem hàn SAC305 dựa trên nhựa thông có hoạt tính thấp và gặp phải tình trạng ướt liên tục không đủ trên các thiết bị QFN bước 0,4mm. Nguyên nhân sâu xa là do cặn kem hàn phủ lên các miếng đệm và cản trở sự khuếch tán giữa các bề mặt trong quá trình nóng chảy dây hàn. Vấn đề Biến mất ngay sau khi chuyển sang dán hàn SAC305 với hoạt hóa axit hữu cơ vừa phải.
Nhiệt độ nóng chảy lại cao nhất phải được kiểm soát chính xác trong phạm vi 235oC ± 2oC. Nếu nhiệt độ thấp hơn 232oC, dây hàn nóng chảy không đủ sẽ dẫn đến các mối hàn nguội; nếu cao hơn 237oC, nó sẽ đẩy nhanh sự phát triển bất thường của lớp IMC (Cu6Sn5) giữa đế đồng và các mối hàn. Chúng tôi đo tại một nhà máy ở Đông Quan và nhận thấy rằng khi nhiệt độ cao nhất tăng lên 239oC, lực cắt của mối hàn giảm 18,7% sau 72 giờ lão hóa ở nhiệt độ cao và độ ẩm cao, trong khi nhóm 235oC chỉ giảm 4,2% trong cùng điều kiện.
Các thông số In và nhịp cấp dây hàn phải được kết hợp linh hoạt. Ví dụ: khi độ dày In dán hàn được đặt thành 130μm, nếu đường kính dây hàn là 0,6mm và tốc độ cấp dây vượt quá 1,8m/phút, sự tích tụ nhiệt cục bộ sẽ khiến bóng hàn bắn tung tóe ở cạnh miếng đệm. Lúc này, áp suất chổi cao su phải được giảm đồng bộ xuống 4,5kg và vùng ngâm nóng chảy lại được kéo dài thêm 12 giây để cân bằng độ bay hơi từ thông và tốc độ nóng chảy kim loại.
Ví dụ: nếu hàm lượng bạc của dây hàn vượt quá mức cơ bản 3,0% bạc của SAC305 thì sử dụng dây hàn chứa 4,5% bạc, mặc dù về mặt lý thuyết nó cải thiện độ bền nhưng thay vào đó, nó sẽ gây ra vết nứt giòn ở mối hàn trong các tình huống sửa chữa hàn sóng thực tế. Điều này là do quá nhiều bạc thúc đẩy sự phân chia pha giàu bạc (Ag3Sn) ở ranh giới hạt. Chúng tôi đã từng phải làm lại hàng loạt bo mạch chủ 12K ECU vì lý do này tại một dây chuyền sản xuất mô-đun ô tô ở Huệ Châu.
Quá trình làm sạch cũng cần được đánh giá lại. Sau khi dây hàn chứa bạc tan chảy, nồng độ ion halogen dư cao hơn dây hàn nguyên chất khoảng 35%. Nếu vẫn sử dụng chất tẩy rửa gốc nước có tính kiềm yếu dành cho miếng dán hàn SAC305 sẽ gây ra hiện tượng nhiễm ion quá mức trên bề mặt PCB. Cần chuyển sang dung dịch tẩy rửa phức hợp có độ pH 9,2±0,3 để đáp ứng tiêu chuẩn IPC-J-STD-001 Loại 3.
Một lời nhắc Cuối cùng: tất cả quá trình xác minh phải dựa trên thử nghiệm chéo miếng dán hàn SAC305 từ cùng một lô nhãn hiệu và dây hàn chứa bạc từ cùng một số lò. Ngay cả khi các nhà cung cấp khác nhau có cùng thành phần danh nghĩa, nhiệt độ phân hủy nhiệt của chất mang hữu cơ của chúng có thể khác nhau ±8oC và sự khác Biệt này đủ để gây ra các khuyết tật liên tục ở mối hàn nguội trên các dây chuyền định vị tốc độ cao.
