Para sa Reflow Soldering ng bottomless-lead device gaya ng BGA/QFN, ang heating rate ay hindi isang opsyon kundi isang make-or-break threshold. Ito ay dahil ang makitid na volatilization window ng Flux sa Solder Paste, ang lagging melting response ng solder, at ang hindi pantay na heat capacity distribution ng PCB ay nakapatong. Ang isang bahagyang pagkakamali ay hahantong sa mga batch na paglitaw ng malamig na solder joints o tombstoning. Minsang na-adjust ng aming production line ang chain speed ng 0.3 m/min, na naging sanhi ng pag-init ng slope sa pangalawang zone ng reflow oven na tumalon mula 2.1℃/s hanggang 3.4℃/s. Bilang resulta, natuklasan ng X-ray sampling inspection ng dalawang magkasunod na batch na ang void area ng BGA corner solder joints ay lumampas sa 18%.

Ang sobrang rate ng pag-init sa seksyon ng preheating ay direktang pinupunit ang ceramic substrate

Ang tansong frame ng QFN package at ang plastic package body ay may malaking pagkakaiba sa thermal expansion coefficient. Kapag ang temperatura sa ibabaw ng PCB ay tumaas mula 30 ℃ hanggang 150 ℃ sa wala pang 90 segundo, magkakaroon ng mga microcrack sa konsentrasyon ng stress sa gilid ng frame. Ang ganitong mga bitak ay hindi halata sa pagsubok ng ICT, ngunit pagkatapos ng 72 oras ng mataas na temperatura at mataas na kahalumigmigan na pagtanda, ang rate ng bukas na circuit ay tumaas sa 11%. Na-verify Ni Jia Jinyuan na 2.3 ℃/s ang threshold ng kaligtasan para sa mga QFN-48 pin device. Matapos lumampas sa threshold na ito, ang puwersa ng pagbabalat ng pad ay bumaba ng 35%.

Ang hindi sapat na oras ng tirahan sa seksyon ng pagbabad ay nagdudulot ng carbonized flux residue

Kung hindi mapanatiling matatag ng seksyon ng pagbababad ang ibabaw ng board sa hanay na 145 ℃~155 ℃ nang higit sa 100 segundo, ang flux na nakabatay sa rosin ay hindi maaaring ganap na mabulok at makatakas. Ang semi-cured residue na natitira sa ilalim na lukab ng QFN ay muling i-carbonize sa reflow peak. Hindi lamang nito hinaharangan ang landas ng pagpapadaloy ng init at nagiging sanhi ng lokal na overheating, ngunit pinipigilan din ang pagkalat ng panghinang at bumubuo ng singsing na hindi basa. Gumamit kami ng flying probe testing para sa paghahambing at nalaman na ang 20 segundong pagbawas sa oras ng pagbabad ay tumutugma sa 19 na porsyentong pagbaba ng punto sa solder joint thrust PASS rate.

Ang isang biglaang pagbabago sa slope bago ang peak temperature ay nag-uudyok ng solder ball offset

Ang mga BGA device ay pumapasok sa solder collapse critical zone malapit sa 183 ℃. Sa oras na ito, kung ang heating rate ay tumataas nang husto mula 1.8 ℃/s hanggang 2.9 ℃/s, ang imbalance speed ng liquid solder surface tension ay malayong lumampas sa self-calibration ability ng mga solder ball, na nagreresulta sa 12% lateral displacement ng solder balls para sa 0.4mm pitch BGA. Ipinapakita ng mga X-ray na imahe na ang offset na direksyon ay lubos na naaayon sa direksyon ng airflow ng furnace. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nawala pagkatapos ayusin ang balbula ng balanse ng dami ng hangin, na nagpapahiwatig na ang mga pagbabago sa rate ng pag-init ay mas nakamamatay kaysa sa ganap na halaga.

Ang hindi nakokontrol na pagkakaiba sa temperatura sa buong board ay nagpapalaki sa posibilidad ng mga lokal na depekto

Kung ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng gitna at gilid ng BGA sa parehong PCB ay lumampas sa 3 ℃, ang pagkakaiba ng oras sa reflow peak ay umabot sa 4.2 segundo. Nangangahulugan ito na ang center solder joints ay nagsimulang lumamig at nag-kristal habang ang mga gilid ay nasa isang tinunaw na estado pa rin. Magkasabay na nangyayari ang magaspang na solder joint grains at hindi pantay na kapal ng layer ng IMC. Gumamit si Jia Jinyuan ng infrared thermal imager upang aktwal na sukatin ang isang 6-layer na board. Sa ilalim ng rate ng pag-init na 2.6 ℃/s, ang pagkakaiba ng temperatura ay umabot sa 2.8 ℃, at ang rate ng pagkumpuni ay 3.6 beses na mas mataas kaysa sa nasa ilalim ng 2.1 ℃/s na kondisyon.