Ang mga heavy copper board (≥3oz) at high-density multilayer board na may 12 o higit pang mga layer ay nagpapakita ng napakalakas na thermal inertia sa panahon ng paghihinang ng BGA. Ang kanilang katumbas na kapasidad ng init ay higit sa 2.3 beses na mas mataas kaysa sa karaniwang 2-layer na 1oz na board. Kung ginamit ang isang karaniwang reflow profile, ang temperatura sa ibabaw ng PCB ay nahuhuli sa aktwal na output ng mainit na hangin nang higit sa 42 segundo. Sa puntong ito, ang mga bolang panghinang sa ilalim ng BGA ay hindi ganap na natutunaw, habang ang tuktok ay nag-overheat at na-oxidize, na direktang nagdudulot ng labis na void rate at hindi tuloy-tuloy na mga layer ng IMC. Minsan ay gumamit kami ng KIC temperature profiler para sukatin ang isang partikular na 16-layer 3oz power heavy copper board. Sa parehong bilis ng conveyor, ang oras para sa gitnang punto ng ibabaw ng board na umabot sa 200 ℃ ay 17.6 segundo mamaya kaysa sa gilid. Pinilit kaming pahabain nito ang kabuuang tagal ng preheating zone mula 85 segundo hanggang 132 segundo, at bawasan ang heating rate sa 150℃～180℃ na segment sa loob ng 0.5℃/s. Kung hindi, ang mga maliliit na MLCC sa paligid ng BGA ay makakaranas ng nakatagong pag-crack dahil sa biglaang pagbabago ng thermal stress.
Ang temperatura ng soak zone ay hindi maaaring itakda lamang sa 150±5 ℃ ayon sa mga aklat-aralin, ngunit dapat na dynamic na i-adjust ayon sa pamamahagi ng copper foil sa loob ng board. Kapag may malaking lugar ng copper pour o full inner ground plane sa ilalim ng BGA area, ang temperatura ng pagbabad ay kailangang itaas sa 162 ℃ at mapanatili nang hindi bababa sa 110 segundo. Sa ganitong paraan lamang maaaring tumagos ang init sa layer ng tanso at maabot ang interface ng solder ball. Kung hindi man, ang mga aktibong bahagi ng Flux sa Solder Paste ay pumapasok sa reflow nang hindi ganap na aktibo, na nagreresulta sa mahinang basa at spherical residue. JJY Ang S-6300 series solder paste ay nangangailangan na ang temperatura sa ibaba ng PCB sa dulo ng soak zone ay hindi bababa sa 148 ℃ sa ilalim ng naturang mga kondisyon sa pagtatrabaho. Kung hindi man, ang posibilidad na matunaw ang asynchronous solder ball sa panahon ng reflow phase ay tataas ng 3.8 beses.
Ang heating rate sa peak zone ay dapat kontrolin sa loob ng 0.8 ℃ bawat segundo, at ang peak temperature window ay mahigpit na limitado sa pagitan ng 235 ℃ at 238 ℃. Kapag ang temperatura ay lumampas sa 239 ℃, ang BT resin substrate ay magsisimulang mabulok nang malaki at maglalabas ng mga chloride ions, na siya namang nakakasira sa mga hangganan ng butil ng SnAgCu alloy. Natagpuan namin sa batch rework ng isang partikular na communication main control board na sa pamamagitan lamang ng pagbabawas ng peak heating rate mula 1.1 ℃/s hanggang 0.7 ℃/s, ang bilang ng mga micro voids (<50μm) na nakita ng X-ray sa BGA solder joints ay bumaba ng 64%, habang ang chip warpage ay nabawasan mula 127μm hanggang 83μm. Kapansin-pansin na pagkatapos na mabawasan ang bilis ng conveyor, ang bilis ng hangin sa cooling zone ay dapat na tumaas sa 1.8m / s nang sabay-sabay. Kung hindi man, ang kapal ng IMC ng mga solder joints ay lalampas sa limitasyon, na nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng thermal shock resistance.
Ang lahat ng mga pagsasaayos ng parameter ay dapat na nakabatay lamang sa sinusukat na multi-point na profile ng temperatura ng ibabaw ng board. Ang paglalapat ng mga template ay mahigpit na ipinagbabawal. Minsan ay ginamit namin ang parehong hanay ng mga parameter sa dalawang board na may magkatulad na istruktura ngunit may pagkakaiba na 0.5oz sa kapal ng tanso sa panloob na layer sa parehong modelo ng reflow oven. Bilang resulta, ang BGA cold solder rate ng heavy copper board ay umabot sa 12.7%, habang ang sa manipis na copper board ay 0.3% lamang. Ang ugat ng pagkakaiba ay ang haba ng heat conduction path ay nag-iiba ng 11.4mm, na tumutukoy na ang thermal response time ay hindi maaaring linearly extrapolated. Bago ang bawat pagbabago ng modelo, hindi bababa sa 3 thermocouple measurements ang dapat gawin gamit ang parehong batch ng mga PCB, at dapat kunin ang average na value para itama ang mga parameter, sa halip na umasa sa empirical estimation.
