Chúng tôi không thực hiện các thử nghiệm chu kỳ nhiệt dán hàn chỉ để đáp ứng các yêu cầu báo cáo; Mục tiêu của chúng tôi là xác định các loại kem hàn không có vấn đề gì sau hàng trăm giờ trên dây chuyền sản xuất nhưng lại phát triển các mối hàn nguội sau khi lắp vào xe. Các điều kiện thử nghiệm phải phù hợp chặt chẽ với các tình huống sử dụng Cuối cùng của khách hàng. Ví dụ, thiết bị điện tử ô tô thường sử dụng -40oC đến 125oC, 1000 chu kỳ, với tốc độ làm nóng và làm mát được kiểm soát trong vòng 10oC/phút. Bất kỳ lò nào có độ lệch nhiệt độ vượt quá ±2oC đều phải tắt để hiệu chuẩn; nếu không thì dữ liệu dù có tốt đến đâu cũng vô ích.

Trong quá trình luân nhiệt, các hỏng hóc ở mối hàn thường bắt đầu ở lớp IMC bề mặt. In, đặc Biệt, sau nhiều lần giãn nở và co nhiệt, các hệ thống SnAgCu có xu hướng trải qua quá trình Biến đổi nhanh chóng Cu6Sn5 thành Cu3Sn và làm thô hạt, từ đó kích hoạt sự lan truyền vết nứt vi mô. Bột hàn được Biến đổi bằng niken hoặc bismuth thể hiện tốc độ tăng trưởng hợp chất liên kim loại ổn định hơn. Tuy nhiên, khi hàm lượng niken vượt quá 0,05%, nguy cơ tắc stencil trong quá trình In sẽ tăng lên đáng kể. Do đó, trong quá trình lựa chọn, dữ liệu chu trình nhiệt phải được đánh giá cùng với thiết kế khẩu độ stencil, áp suất chổi cao su và nhiệt độ đỉnh nóng chảy lại trong quá trình xác minh DOE.

Các phép đo cho thấy hiệu suất chu trình nhiệt của cùng một loại kem hàn khác nhau rất nhiều trên các bề mặt hoàn thiện PCB khác nhau. Chu kỳ hỏng mối hàn trên bo mạch OSP thường ngắn hơn 30% so với bo mạch ENIG. Điều này là do độ dày màng OSP không đồng đều dẫn đến hiện tượng ướt cục bộ không nhất quán trong quá trình nóng chảy lại, khiến các vết nứt xuất hiện sớm tại các điểm tập trung ứng suất nhiệt. Mặc dù ENIG đắt hơn nhưng lớp niken có thể đệm sự không khớp CTE giữa chất nền đồng và mối hàn. Sự khác Biệt này đặc Biệt rõ rệt trong các thử nghiệm trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -55oC đến 150oC.

Trước khi thử nghiệm, phải xác nhận rằng tất cả các mẫu đã hoàn thành quá trình hàn nóng chảy lại tiêu chuẩn mà không có mối hàn nguội hoặc không đủ. Phạm vi lấy mẫu tia X không được nhỏ hơn 3% mỗi lô. Các lô có tỷ lệ sai sót AOI cao hơn 0,5% sẽ bị từ chối trực tiếp vì chu kỳ nhiệt chỉ khuếch đại các khuyết tật ban đầu chứ không che giấu chúng. Có lần chúng tôi gặp phải một mẻ keo hàn mà tất cả các mối nối đều bị nứt sau 500 chu kỳ nhiệt. Điều tra cho thấy nhiệt độ thực tế ở vùng thứ ba của lò nung lại thấp hơn 8oC so với giá trị cài đặt, khiến độ rỗng bên trong của các mối hàn vượt quá tiêu chuẩn. Những vấn đề như vậy không thể bắt nguồn từ nguyên nhân gốc rễ của dữ liệu chu kỳ nhiệt.

Phân tích mặt cắt ngang sau chu kỳ nhiệt không thể chỉ dựa vào hình thái mối hàn vĩ mô; SEM+EDS phải được sử dụng để đo định lượng độ dày IMC, độ đồng nhất về thành phần và hướng lan truyền vết nứt. In, đặc Biệt, các vết nứt chéo ở góc 45° dọc theo mép đệm thường là kết quả của ứng suất nhiệt kết hợp và rung động cơ học. Những hư hỏng như vậy hiếm khi chỉ xuất hiện trong các thử nghiệm bảo quản ở nhiệt độ cao; chỉ có chu trình nhiệt mới có thể phơi bày chúng. Vì vậy, khi khách hàng yêu cầu chứng nhận cấp ô tô, chu trình nhiệt luôn là ngưỡng bắt buộc.

Chúng tôi khuyên bạn nên nhúng thử nghiệm chu trình nhiệt vào giai đoạn thứ hai của quy trình giới thiệu chất hàn, bắt đầu ngay sau khi hoàn tất quá trình xác minh khả năng In và phản xạ lại cơ bản. Ít nhất ba nhóm mẫu song song phải được chạy đồng thời mỗi lần, trong đó một nhóm được giữ lại làm dự phòng kiểm tra lại để tránh làm gián đoạn toàn bộ lịch trình xác minh do một lần gián đoạn bất thường. Suy cho cùng, dây chuyền sản xuất không thể chờ đợi và một Cuộc thử nghiệm chu trình nhiệt chỉ mất tối đa 7 ngày hoặc nhiều nhất là 20 ngày, vì vậy khoảng thời gian phải được kiểm soát chặt chẽ.