Khi chúng tôi xử lý các khuyết tật điển hình như mối hàn nguội BGA, offset 0201 và cầu nối chân QFN trên dây chuyền sản xuất hàng ngày, câu hỏi thường gặp nhất là nên sử dụng dây hàn lõi nhựa thông hay dây hàn lõi rắn. Vấn đề này không thể được giải quyết bằng cách kiểm tra bảng tham số; nó phụ thuộc vào vị trí mối hàn, công suất nhiệt của thiết bị, khả năng làm sạch tại chỗ và liệu việc kiểm tra CNTT có được thực hiện sau đó hay không. Ví dụ, khi làm lại MOSFET công suất gần lá đồng tản nhiệt, dây hàn lõi nhựa thông nóng chảy nhanh chóng nhưng từ thông không bay hơi đủ, dễ dàng mắc kẹt các lỗ rỗng siêu nhỏ ở gốc mối hàn. Mặc dù dây hàn lõi rắn yêu cầu nhúng thêm chất trợ dung, nhưng nó có thể kiểm soát lượng từ thông theo cách thủ công để tránh rủi ro bắn tung tóe và cacbon hóa.
Thông lượng của dây hàn lõi nhựa thông được nhúng sẵn bên trong dây hàn, thường chiếm 1,5% đến 3,0% tổng trọng lượng. Nhiệt độ kích hoạt của nó tập trung trong khoảng từ 140°C đến 180°C. Khi sử dụng với hợp kim SAC305 có chì hoặc chì eutectic 63/37, thời gian từ khi tiếp xúc với đầu hàn đến khi làm ướt hoàn toàn là khoảng 1,8 đến 2,5 giây. Khoảng thời gian này đủ để làm lại chân cắm QFP có bước nhảy 0,4mm. Tuy nhiên, khi đối mặt với các gói DFN-8 có miếng đệm tản nhiệt phía dưới, do đường dẫn nhiệt dài và nhiệt dung cục bộ lớn, dây hàn lõi nhựa thông thường bắt đầu đông cứng trước khi từ thông được kích hoạt hoàn toàn, dẫn đến góc làm ướt lớn hơn 30° hoặc thậm chí đọng sương. Mặc dù dây hàn lõi rắn không có chất trợ dung tích hợp, nhưng nó cho phép chúng tôi chọn dán chất trợ dung không sạch hoặc loại RMA ở cấp độ ROL0 nếu cần và bao phủ chính xác khu vực liên kết giữa miếng đệm và chốt bằng cách phân phối, do đó kéo dài thời gian tác dụng của chất trợ dung lên hơn 4 giây.
Từ góc độ khớp đầu hàn, dây hàn lõi nhựa thông thích hợp hơn cho hàn kéo với đầu hàn loại dao rộng 2,4mm, vì từ thông bên trong của nó tạo thành màng dầu liên tục khi được nung nóng và ép, làm giảm sức căng bề mặt của vật hàn nóng chảy và làm cho quỹ đạo hàn kéo mượt mà hơn. Tuy nhiên, nếu chuyển cùng một đầu hàn sang dây hàn lõi đặc thì việc cài đặt nhiệt độ phải được điều chỉnh đồng bộ, tăng nhiệt độ đầu hàn từ 330°C lên 360°C để đảm bảo hiệu quả làm ướt tương tự; mặt khác, các khuyết tật như cột băng và bóng hàn rất dễ xảy ra. Sự chênh lệch nhiệt độ này không được xác định chỉ bằng kinh nghiệm mà dựa trên các phép đo thực tế: trong điều kiện nhiệt độ không đổi 330°C, đường kính trải của dây hàn lõi rắn trên đế FR-4 trung bình nhỏ hơn 0,12 mm so với đường kính trải của dây hàn lõi nhựa thông và tỷ lệ gờ mép cao hơn 37%.
In về độ sạch, cặn của dây hàn lõi nhựa thông chủ yếu là hỗn hợp của các dẫn xuất nhựa thông và chất kích hoạt halogen, dễ dàng tạo thành màng trong suốt màu hổ phách sau khi nung lại. Bảo quản trong 72 giờ trong môi trường có độ ẩm RH 85% có thể gây ra sự di chuyển vi điện hóa, đặc Biệt là ở khu vực đáy của BGA có bước đệm nhỏ hơn 0,3 mm. Khi sử dụng dây hàn lõi rắn với chất trợ dung cấp ROL0, hàm lượng ion dư có thể được kiểm soát trong phạm vi tương đương 0,25μg/cm² NaCl, đáp ứng tiêu chuẩn IPC-J-STD-001E Loại 3. Đây là lý do tại sao việc làm lại mô-đun hàng không vũ trụ phải bắt buộc sử dụng dây hàn lõi rắn với chất hàn bảo vệ nitơ—không phải vì nó đắt tiền mà vì cặn của dây hàn lõi nhựa thông không thể vượt qua bài kiểm tra mức độ nhiễm ion.
Việc tính toán chi phí cần tính đến hai khía cạnh. Đơn giá của dây hàn lõi nhựa thông cao hơn 28% đến 42% so với dây hàn lõi rắn cùng thông số kỹ thuật, nhưng thời gian làm lại một lần rút ngắn khoảng 1,3 giây. Tính toán dựa trên việc mỗi người xử lý 86 điểm lỗi mỗi ngày có thể tiết kiệm được 1,7 giờ làm việc mỗi tháng. Tuy nhiên, lợi ích này chỉ dành cho những dây chuyền sản xuất có năng suất ổn định, tỷ lệ sai sót thấp hơn 0,15%. Khi gặp phải vấn đề về độ dày màng OSP không đồng đều, thay vào đó, dây hàn lõi nhựa thông sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng ăn mòn miếng đệm do từ thông quá mức. Tại thời điểm này, việc chuyển sang sử dụng dây hàn lõi rắn có dán chất trợ dung hoạt động yếu, kết hợp với việc giảm nhiệt độ đầu hàn xuống 15°C, có thể giảm hơn 60% nguy cơ tiếp xúc với miếng đồng.
Do đó, lựa chọn Cuối cùng không dựa trên bảng tham số mà dựa trên sự phân bổ các loại lỗi của bạn. Nếu hơn 90% là các sự cố của thiết bị có công suất nhiệt thấp như hở mạch điện trở 0402 và tụ điện 0603 thì dây hàn lõi nhựa thông là lựa chọn hàng đầu. Bất cứ khi nào liên quan đến số lượng pin QFN32 hoặc cao hơn, các gói LGA có miếng đệm hở hoặc các đơn đặt hàng mà khách hàng yêu cầu rõ ràng báo cáo về độ sạch của ion, dây hàn lõi rắn là lựa chọn duy nhất không có chỗ cho sự thỏa hiệp. Chúng tôi vừa làm lại xong một loạt bo mạch chủ theo dõi y tế vào tuần trước, tất cả đều chuyển sang dây hàn lõi rắn + bảo vệ nitơ, giảm tỷ lệ hở mạch ICT từ 12,7% xuống 0,3%. Đây là phản hồi khó khăn nhất từ dây chuyền sản xuất.
