在厚銅 PCB 上焊接 BGA 元件時出現的空洞問題並非偶然現象,而是熱傳導不平衡和焊膏流變特性不匹配的綜合結果。當PCB基板銅厚≥3oz且局部覆銅面積超過8cm²時,回流焊時焊盤中心溫度落後邊緣12℃以上,導致焊膏熔化不同步,助焊劑分解氣體滯留在凝固前沿。
熱容差異直接決定空隙形成機率
我們測量並比較了相同 BGA 在 1.6 毫米厚 2 盎司銅板上與 3.2 毫米厚 4 盎司銅板上的空洞率。前者平均為9.3%,後者飆升至31.7%。根本原因是厚銅板具有極高的吸熱能力,這使得焊膏在液相線以上停留的時間縮短了1.8秒,不足以支持焊劑完全分解和氣體排出。
傳統焊膏在厚銅板情況下完全失效
傳統中等活性焊膏的松香體系分解溫度集中在150°C-180°C範圍內。但厚銅板回流焊時,此溫區的實際升溫速率僅0.8℃/s,遠低於理想值2.2℃/s。這導致大量未分解的殘留物被困在熔化的焊料中,冷卻後形成微米級的空隙簇。 X射線檢查顯示,空洞大多集中在焊球底部1/3區域,呈現不規則的互連形狀。
必須重新定義專用焊膏的核心參數
佳金源JH-806T焊膏針對厚銅板焊接專門優化,改進了樹脂交聯結構和乙二醇丁醚配比。這將助焊劑初始分解溫度提高到135°C,將峰值分解速率平台拓寬到145°C–175°C,並且其觸變指數設計為3.6,在刮刀壓力3.2kg和印刷速度25mm/s的條件下保持>92%的孔徑填充率,確保每個焊球下方都有連續的助焊劑覆蓋率。
製程視窗必須與焊膏特性同步收緊
改用專用錫膏後,必須同步調整:鋼網孔徑設定為焊盤的88%,回流峰值溫度設定為238℃±2℃,液相線以上時間控制在65-75秒之間。否則,即使使用嘉金源焊膏,如果均熱區溫度低於155°C或持續時間<90秒,空洞率也會反彈至22%以上。這現像已在深圳某汽車雷達生產線連續三批驗證中重現。




