Sự bắn tung tóe từ chất hàn từ dây hàn không phải là một hiện tượng riêng lẻ mà là kết quả tổng hợp của nhiệt độ hàn, tốc độ nạp dây, hình dạng đầu, độ dày đồng PCB và độ bám dính của mặt nạ hàn. Chúng tôi đã theo dõi 17 trạm hàn thủ công tại một nhà máy sản xuất ô tô ở Đông Quan trong ba tháng liên tiếp và phát hiện ra rằng sự dịch chuyển do tia lửa gây ra của điện trở 0402 chiếm 63%, cầu nối chân QFN chiếm 28% và quá trình cacbon hóa từ thông theo BGA là 9%. Tất cả những hư hỏng này đều tập trung tại các trạm sử dụng dây hàn hòa tan trong nước với nhiệt độ sắt vượt quá 350°C, trong khi các trạm mô hình tương tự sử dụng dây hàn gốc nhựa thông trong cùng thời kỳ có tỷ lệ lỗi tương tự chỉ 4,2%.
Chất trợ hàn dây hàn gốc nhựa thông chủ yếu bao gồm nhựa thông tự nhiên hoặc nhựa thông Biến tính, có nhiệt độ làm mềm từ 70°C đến 90°C. Sau khi nóng chảy, nó có độ nhớt cao, lan truyền chậm và bay hơi chậm, khiến nó khó bị luồng khí tốc độ cao Cuốn vào và đẩy ra ngay khi đầu tiếp xúc với mối hàn. Ngay cả ở nhiệt độ cao nhất là 380°C, nó vẫn có thể duy trì tính toàn vẹn của màng chất lỏng. Tuy nhiên, nhược điểm của nó cũng rất rõ ràng: cặn phải được làm sạch bằng cồn isopropyl kết hợp làm sạch bằng sóng siêu âm; nếu không, sau 72 giờ, các tinh thể trắng ở cấp độ micron sẽ hình thành trên bề mặt OSP, điều này sẽ tiếp tục gây ra hiện tượng làm ướt chất hàn kém trong quá trình hàn sóng tiếp theo.
Chất trợ dung dây hàn không sạch chủ yếu sử dụng hệ thống hỗn hợp gồm axit hữu cơ và amin, có khoảng nhiệt độ kích hoạt rộng (120°C đến 320°C) và nhiệt độ phân hủy nhiệt ban đầu khoảng 340°C. Điều này có nghĩa là trong cài đặt hàn thủ công thông thường ở 320°C, về cơ bản nó không trải qua quá trình bay hơi mạnh và xác suất bắn tóe thấp. Phần dư có trở kháng cách điện ổn định trên 1012Ω và có thể trực tiếp vượt qua thử nghiệm CNTT. Tuy nhiên, nó có những yêu cầu nghiêm ngặt về độ bám dính của mặt nạ hàn PCB. Nếu độ bền bong tróc của mặt nạ hàn trên bảng FR4 thấp hơn 6N/mm, từ thông sẽ dễ làm nứt cạnh mặt nạ hàn trong giai đoạn làm mát sau khi xuyên qua giao diện, tạo thành các vết nứt nhỏ mà mắt thường không thể nhìn thấy. Những khiếm khuyết như vậy gây ra hiện tượng rò rỉ trong vòng 48 giờ trong quá trình thử nghiệm lão hóa ở nhiệt độ cao và độ ẩm cao.
Thông lượng dây hàn hòa tan trong nước sử dụng muối axit hữu cơ làm thành phần chính, với dư lượng ion cao tới 1200μg/cm2 (tương đương NaCl) và điểm sôi của nó tập trung trong khoảng 180 ° C đến 220 ° C. Khi nhiệt độ đầu vượt quá 330°C hoặc hoạt động cấp dây hơi nhanh, từ thông sẽ trải qua quá trình bốc hơi bùng nổ trước khi dây hàn tan chảy, Cuốn theo chất hàn nóng chảy tạo thành các hạt bắn tung tóe có đường kính từ 20μm đến 80μm. Khi các hạt này chạm vào các tụ điện 0201 liền kề, chúng không chỉ gây ra sự dịch chuyển vật lý mà còn dẫn đến sự phát triển dendrite trên các điện cực đầu Cuối bạc-palađi trong vòng 7 ngày trong môi trường 40°C/93%RH do dư lượng ion clorua. Chúng tôi từng quan sát qua tia X tại một nhà máy cung cấp điện ở Huệ Châu rằng các hạt bắn tung tóe vào các khoảng trống của các điện cực đầu Cuối MLCC hình thành các đường dẫn điện và tỷ lệ lỗi của lô này đột ngột tăng từ 0,03% lên 1,8%.
In kịch bản làm lại các thiết bị QFN32, dây hàn gốc nhựa thông với nhiệt độ sắt 300°C và đầu hình nón 0,8mm đã đạt được tỷ lệ vượt qua kiểm soát bắn tóe là 99,6%. Trong cùng các thông số, dây hàn không sạch làm tăng nguy cơ bắc cầu giữa các chân do từ thông lan truyền sớm, trong khi dây hàn hòa tan trong nước cho thấy vết hàn rõ ràng bắt đầu từ mối hàn thứ ba. Nhiệt độ phải hạ xuống 280°C và phải sử dụng đầu hình nón mịn 0,3mm, nhưng tại thời điểm này, thời gian làm ướt mối hàn được kéo dài lên 4,2 giây, vượt xa giới hạn làm nóng một điểm 3 giây mà bao bì QFN cho phép, dẫn đến ứng suất nhiệt quá mức trên khuôn silicon bên trong của IC. Khi sửa chữa các miếng MOSFET ở vùng đồng dày ( ≥3oz) của bo mạch điện có dòng điện cao, dây hàn không sạch có thể nhanh chóng lấp đầy các vết rỗ do đặc tính độ nhớt thấp, trong khi dây hàn làm từ nhựa thông có xu hướng tích tụ xỉ từ thông ở mép miếng đệm. Mặc dù dây hàn hòa tan trong nước có đặc tính làm đầy tốt, nhưng nó kết tủa các hạt muối ở gốc miếng hàn sau khi làm mát, gây ra hiện tượng nứt mối hàn sau cú sốc nhiệt -40°C.
Do đó, việc lựa chọn không thể chỉ tập trung vào loại thông lượng mà phải bị ràng buộc với các ràng buộc quy trình cụ thể. Để làm lại các thiết bị cấp QFN, BGA và 0201, phải sử dụng dây hàn gốc nhựa thông, với giới hạn trên của nhiệt độ bàn ủi được đặt thành 310°C và nhịp cấp dây được kiểm soát trong vòng 0,3cm mỗi giây. Đối với các bộ phận xuyên lỗ thông thường và sửa chữa bo mạch hai mặt, dây hàn không sạch được ưu tiên, miễn là PCB đã hoàn tất quá trình xác minh độ bám dính của mặt nạ hàn và các điểm kiểm tra CNTT cách ngoại vi của miếng đệm 2 mm. Dây hàn hòa tan trong nước chỉ giới hạn trong việc sửa chữa các miếng LED công suất cao trên đế nhôm hoặc đế gốm và phải được trang bị trạm rửa bằng nước tinh khiết và quy trình sấy khô nitơ; nó không bao giờ được sử dụng trên bất kỳ bảng FR4 hoặc CEM-3 nào có vết đồng.
