Vào lúc 2h sáng thứ Tư tuần trước, dây chuyền sản xuất bất ngờ phát ra chuông báo động và ngừng hoạt động. 28 bảng điều khiển chính ADAS liên tiếp có trở kháng nối đất VDD_IO thấp trong quá trình thử nghiệm CNTT. Chúng tôi đã tiến hành cắt khẩn cấp và tìm thấy cặn giống như gel mờ ở đáy BGA. Sắc ký ion phát hiện nồng độ ion bromide cao tới 12,3 μg/cm², vượt xa giới hạn 5,0 μg/cm² được quy định trong IPC-J-STD-001G. Điều này cho thấy rằng chất hàn dán hoạt tính trung bình hiện đang được sử dụng, mặc dù có khả năng In tốt nhưng có dư lượng hệ thống từ thông tương đối cao. Các dẫn xuất nhựa thông của nó không thể phân hủy hoàn toàn trong vùng ngâm 150°C mà thay vào đó bị cacbon hóa ở vùng đỉnh nóng chảy lại (235°C), bao bọc các hạt kim loại để tạo thành màng cách điện.
Vào thời điểm đó, chúng tôi đã thực hiện các Biện pháp khẩn cấp, tạm thời triển khai hỗn hợp dự phòng gồm rượu isopropyl + chất hoạt động bề mặt tại xưởng để làm sạch cục bộ PCBA, sau đó kiểm tra lại trở kháng sau khi làm khô nitơ và nó trở lại bình thường. Tuy nhiên, điều này chỉ giải quyết được các vấn đề về từng đợt và không thể đáp ứng được tốc độ sản xuất hàng loạt 4000 chiếc mỗi ngày. Hơn nữa, quá trình cọ rửa khiến hai điện trở 0201 bị bong ra, với chi phí làm lại cao gấp 3,7 lần so với vật liệu ban đầu. Nghiêm trọng hơn, chất lỏng cọ rửa đã thấm vào các khe hở của đầu nối, gây ra lỗi tiếp xúc tái diễn ba ngày sau đó và khiếu nại của khách hàng đã chuyển thành báo cáo 8D.
Giải pháp tìm nguyên nhân gốc rễ phải bắt đầu từ nguồn nguyên liệu. Chúng tôi đã so sánh các mẫu kem hàn có hàm lượng cặn thấp do năm nhà cung cấp cung cấp và tiến hành xác minh việc In liên tục 200 mảnh trong cùng một khẩu độ stencil, áp suất chổi cao su (5,2 kg) và các điều kiện nhiệt độ/độ ẩm xung quanh (24,5°C/55%RH). Chúng tôi nhận thấy rằng chỉ có miếng dán hàn No-Clean của Nhà cung cấp A cho thấy không có quầng sáng rõ ràng dưới tia X sau khi nung chảy lại và thử nghiệm đầu dò bay cho thấy góc tiếp xúc bề mặt mối hàn ổn định ở 38°±2,1°. Điều này chỉ ra rằng hệ thống kích hoạt este alkyl photphat đã được sửa đổi mà nó sử dụng không chỉ có thể hoàn thành phản ứng khử oxy ở 160°C mà còn phân hủy hoàn toàn thành các phân tử nhỏ dễ bay hơi ở nhiệt độ trên 217°C. Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) của cặn cho thấy sự giảm trọng lượng 95% xảy ra trong phạm vi 200 ~ 260°C và nhiệt độ bắt đầu cacbon hóa bị trì hoãn 19°C so với bột hàn thông thường.
Khi mua sắm, chúng tôi không thể chỉ dựa vào"tuân thủ J-STD-004B" được quảng cáo của nhà sản xuất; chúng tôi phải yêu cầu báo cáo sắc ký ion gốc do bên thứ ba phát hành và tập trung vào việc xác minh xem bốn giá trị đo được Cl⁻, Br⁻, Na⁺ và K⁺ có nằm dưới ngưỡng chấp nhận trong Phụ lục B của IPC-A-610H hay không. Đồng thời, chúng tôi phải yêu cầu dữ liệu suy giảm độ nhớt của kem hàn sau khi mở trong môi trường dưới 25°C/60%RH. Chúng tôi từng gặp một thương hiệu tuyên bố"hạn sử dụng 12 tháng", nhưng thực tế độ nhớt của nó đã giảm 23% sau 7 ngày mở nắp, khiến tỷ lệ lỗi khi In ra tăng vọt từ 0,18% lên 1,4%. Nguyên nhân sâu xa là hệ thống tác nhân thixotropic của nó rất nhạy cảm với độ ẩm và những vấn đề như vậy đặc Biệt nổi bật trong mùa mưa mận ở miền nam Trung Quốc.
In sử dụng hàng ngày, phải lập sổ cái kiểm soát nhiệt độ dán hàn. Mỗi lần sau khi lấy ra khỏi tủ lạnh phải để ở nhiệt độ phòng không dưới 120 phút trước khi mở và khuấy đều. Thời gian khuấy được kiểm soát chặt chẽ ở mức 180 giây. Quá ngắn sẽ dẫn đến sự phân tán từ thông không đồng đều và cặn cục bộ vượt quá giới hạn, trong khi quá dài sẽ gây ra quá trình oxy hóa mạnh mẽ của bột kim loại và tăng nguy cơ bóng hàn. Chúng tôi đã từng thực hiện một thao tác thay đổi đường dây trong đó thời gian khuấy kéo dài thêm 25 giây, tạo ra các bóng hàn nhỏ trên 32 bảng đầu tiên trong cùng một lò nung lại, trong khi 68 bảng sau là hoàn toàn bình thường. Điều này cho thấy rằng kem hàn có hàm lượng cặn thấp nhạy cảm hơn với các cửa sổ xử lý so với kem hàn truyền thống.
Tần suất làm sạch stencil cũng phải được điều chỉnh đồng bộ. Nhịp độ làm sạch ban đầu cứ sau 4 giờ phải được rút ngắn xuống còn 2,5 giờ một lần. Bởi vì các thành phần axit hữu cơ yếu trong kem hàn có hàm lượng cặn thấp dễ bay hơi nhưng dễ hình thành các lớp tinh thể cực mỏng trên thành bên của các khe stencil, không thể hòa tan được bằng các chất tẩy rửa thông thường. Thay vào đó, phải sử dụng dung dịch làm sạch đặc Biệt chứa 5% ethylene glycol monobutyl ether, nếu không sẽ xảy ra hiện tượng bắc cầu hàn ở lần In thứ ba. Chúng tôi theo dõi bằng cách dán giấy kiểm tra độ pH vào mặt sau của giấy nến và nhận thấy giấy thử chuyển từ màu vàng sang màu cam sau 120 lần In liên tiếp, xác nhận rằng các chất có tính axit đã bắt đầu kết tủa và di chuyển.
Cuối cùng, chúng tôi nhấn mạnh một chi tiết dễ bị bỏ qua: bảng thử nhiệt độ lò phản xạ nhiệt phải sử dụng đế FR4 có cấu trúc cán giống như bảng sản xuất hàng loạt và không thể thay thế bằng đế nhôm. Bởi vì đường bay hơi dung môi của chất hàn có dư lượng thấp phụ thuộc nhiều vào giá trị Tg nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của PCB. Khi sử dụng vật liệu bảng Tg130 nhưng không khớp với bảng thử nghiệm Tg170, đường cong nhiệt độ lò cho thấy vùng ngâm đạt tiêu chuẩn, nhưng từ thông không bay hơi vẫn còn dưới mối hàn thực tế. Sau ba tháng thử nghiệm lão hóa tăng tốc, dòng điện rò rỉ đã vượt quá giới hạn 400%. Những sai sót tiềm ẩn như vậy thường xảy ra ở phía khách hàng, khiến việc điều tra trở nên vô cùng khó khăn.
