Các vấn đề oxy hóa miếng đệm PCB trên dây chuyền sản xuất thường Biểu hiện ở các mối hàn nguội, cầu hàn, bia mộ và các mối hàn bị xỉn màu. Nguyên nhân sâu xa nằm ở sự hình thành màng oxit Cu?O hoặc CuO trên bề mặt đồng trần; khi độ dày vượt quá 5 nm, nó sẽ ức chế đáng kể sự lan rộng và làm ướt của hợp kim thiếc-chì hoặc SAC305. Vì các chất kích hoạt axit hữu cơ trong kem hàn thông thường không thể thâm nhập hiệu quả vào lớp dày đặc này ở nhiệt độ phòng nên phải thực hiện xử lý trước các miếng oxy hóa trước khi In. Mặt khác, cho dù cấp hoạt động dán hàn cao đến đâu (ví dụ: J-STD-004B Loại L3) hoặc nhiệt độ đỉnh nóng chảy lại chính xác đến mức nào (235oC ± 3oC), sẽ khó có thể cứu vãn được độ bền của mối hàn.

Trong giai đoạn chuẩn bị, cần xác nhận xem thời gian lưu trữ PCB có vượt quá giới hạn phơi nhiễm hay không. Đối với chất nền FR-4 có độ ẩm dưới 40%RH và nhiệt độ 25oC, thời gian hàn của miếng đồng trần thường là 72 giờ. Nếu hàng tồn kho vượt quá khoảng thời gian này, cần phải bảo quản bằng nitơ hoặc trả lại nhà máy để làm lại OSP. Để xử lý khẩn cấp tại chỗ, chuẩn bị dung dịch axit clohydric loãng (tỷ lệ thể tích) với nồng độ 8% ± 0,5%, bàn chải nylon 150 lưới, vải không có xơ, máy thổi khí ion hóa và lò nướng ở nhiệt độ không đổi (đặt ở 120oC ± 2oC). Tất cả các dụng cụ phải được lau bằng IPA và sấy khô trong không khí trước để tránh tạo ra cặn dầu silicon hoặc halogen, nếu không sẽ gây ra sự ăn mòn và rò rỉ sau khi nung lại.

In về kiểm soát tham số cốt lõi, thời gian tẩy được giới hạn nghiêm ngặt trong 8 đến 12 giây. Thời gian quá ngắn sẽ không loại bỏ được lớp CuO, trong khi thời gian quá lâu sẽ gây ra sự ăn mòn quá mức trên bề mặt đồng và dẫn đến các khuyết tật lỗ vi mô. Áp suất chải được kiểm soát trong khoảng từ 1,8N đến 2,2N, tương ứng với Biến dạng nén của đầu bàn chải khoảng 0,35mm. Trong quá trình vận hành, chải theo một hướng với tốc độ không đổi với góc nghiêng 30°; nghiêm cấm ma sát qua lại để tránh làm trầy xước các cạnh của mặt nạ hàn. Sau khi ngâm, rửa ngay 3 lần bằng nước khử ion có độ dẫn điện dưới 2μS/cm, sau đó sấy khô trong 15 phút dưới lưu thông không khí nóng 60oC và chuyển vào lò nướng 120oC trong 30 phút bảo quản nhiệt để loại bỏ độ ẩm cực nhỏ. Bỏ qua bước này sẽ gây ra các lỗ rỗng kiểu nổ hơi nước bên trong các mối hàn trong quá trình hàn lại.

Trong bước In của quy trình vận hành, điều chỉnh đồng bộ độ căng của khuôn tô thành 45N/cm2±3N/cm2 và đặt góc vắt thành 58°±2° để tăng cường lực bóc. Khi sử dụng miếng dán hàn dòng REL-600, hãy khóa nhiệt độ và độ ẩm xung quanh ở 22oC ± 1oC và độ ẩm tương đối 55% ± 5%, vì các dẫn xuất axit sebacic trong miếng dán hàn này sẽ thủy phân và hỏng sớm khi độ ẩm vượt quá tiêu chuẩn. Sau khi In, việc đặt linh kiện phải được hoàn thành trong vòng 30 phút; nếu không, sự bay hơi từ thông sẽ khiến các miếng oxy hóa bị thụ động trở lại. Áp suất đặt được đặt thành 0,12MPa±0,01MPa để đảm bảo tiếp xúc cơ học ban đầu giữa các dây dẫn thành phần và miếng đệm, cung cấp đường truyền ứng suất hiệu quả cho quá trình chỉnh lưu tiếp theo.

Trong quá trình xử lý sự cố bất thường, nếu các mối hàn có Biểu hiện co ngót của chất hàn hình khuyên với phần đồng lộ ra ở trung tâm, điều đó cho thấy quá trình tẩy rửa chưa hoàn tất. Kiểm tra xem nồng độ axit clohydric có dưới 7,5% hay thời gian đánh răng dưới 10 giây. Nếu các Bi hàn tích tụ ở bốn góc của miếng đệm và chiều cao mối hàn thấp thì nguyên nhân là do nhiệt độ sấy không đạt tới 120oC hoặc thời gian giữ dưới 25 phút. Tại thời điểm này, các nhóm hydroxyl còn sót lại trên bề mặt miếng đệm sẽ cản trở dòng hàn. Nếu xảy ra xung đột ở mối hàn hàng loạt và thử nghiệm lực đẩy dưới 50gf, hãy xác minh xem độ dốc gia nhiệt ở vùng thứ ba của lò nung lại có vượt quá 2,8oC/s hay không. Thông số quá cao sẽ khiến từ thông bị thổi bay khỏi bề mặt phân cách trước khi lớp oxit bị phân hủy hoàn toàn.

Đối với những lời khuyên thực tế, nên sử dụng XRF để phát hiện hàm lượng oxy trên bề mặt đồng sau khi tẩy mẫu đầu tiên của mỗi mẻ. Giá trị trên 0,8% trọng lượng được đánh giá là không làm sạch được. Để kiểm tra hàng ngày, hãy xếp chồng 10 PCB của cùng một mẫu, kẹp chúng vào vật cố định bằng thép không gỉ, mô phỏng quá trình lão hóa trong lò 120oC trong 24 giờ, sau đó tiến hành kiểm tra lấy mẫu để ước tính ngược tuổi thọ hàn thực tế của PCB tồn kho. Ngoài ra, khi thiết kế khẩu độ stencil, hãy thêm một mặt vát hình kèn 10μm vào các khu vực dễ bị oxy hóa (chẳng hạn như miếng đệm ngoại vi BGA) để cải thiện tốc độ giải phóng kem hàn và bù đắp tổn thất do ướt một phần. Cuối cùng, hãy đảm bảo xác minh hoạt động của dung dịch tẩy bằng mẫu thử gương đồng trước mỗi ca. Khi bề mặt gương hiển thị màng cầu vồng đồng nhất thay vì sương mù trắng lốm đốm, điều đó cho thấy nồng độ axit clohydric vẫn nằm trong phạm vi hiệu quả.