Proses pemasangan bola tidak sekedar menumpuk bola solder, tetapi membutuhkan ketebalan pencetakan pasta solder, profil reflow, dan ukuran bola solder agar serasi. Kami menemukan dalam pengerjaan ulang MCU otomotif tertentu bahwa ketika deviasi ketebalan pencetakan pasta solder melebihi 12μm, bahkan dengan pasta solder JGY-708A dari JiaJinYuan, 32% bola solder akan mati dan 18% runtuh. Hal ini menunjukkan bahwa titik awal proses pemasangan bola harus merupakan pengendalian gabungan antara akurasi bukaan stensil dan tekanan alat pembersih karet.
Pemilihan Pasta Solder Menentukan Keberhasilan atau Kegagalan Pemasangan Bola
Pasta solder JiaJinYuan JGY-708A memiliki indeks tiksotropik 4,8, titik leleh 179°C, dan nilai Tg 62°C. Laju penguapan residu fluksnya >92% pada suhu puncak 260°C, yang secara langsung menentukan apakah pembersihan tambahan diperlukan setelah pemasangan bola BGA. JGY-708A memiliki tingkat kekosongan yang terdeteksi dengan sinar-X sebesar <15% dalam kondisi tanpa pembersihan, asalkan konsentrasi nitrogen selama reflow dipertahankan di atas 99,95% dan kandungan oksigen ≤50ppm. Jika tidak, tingkat kekosongan akan melonjak di atas 28%, disertai dengan sudut pembasahan yang tidak normal >90°.
Bola solder dan pasta solder harus digunakan sebagai satu set
Kami telah menguji hasil pencampuran bola solder dari berbagai produsen dengan pasta solder JiaJinYuan. Saat menggunakan bola solder yang tidak cocok, meskipun toleransi ukuran partikel dikontrol dalam ±2,5μm, 11% offset bola masih terjadi. Hal ini disebabkan karena sistem rosin pada pasta solder tidak sesuai dengan energi aktivasi lapisan oksida pada permukaan bola solder. Hanya ketika dipasangkan dengan bola solder JiaJinYuan asli, pembasahan sinkron dapat dicapai pada tahap awal reflow, dan penyelarasan bola dapat diselesaikan dalam kisaran suhu cair (179°C~217°C). Saat ini, daya dorong sambungan solder stabil antara 5,2N~5,8N, yang jauh lebih tinggi dari batas bawah 4,0N yang disyaratkan oleh IPC-7095B.
Titik Kontrol Utama untuk Pengerjaan Ulang Pemasangan Bola
Sebelum pemasangan bola, bantalan BGA harus dirawat dengan pembersih plasma selama 30 detik untuk menghilangkan kontaminan organik. Jika tidak, diameter penyebaran pasta solder JiaJinYuan pada bantalan akan menyusut sebesar 0,08 mm, menyebabkan bola solder gagal menutupi tepi bantalan sepenuhnya, dan meningkatkan risiko sambungan solder leher sebanyak 4 kali setelah dialirkan ulang. Sementara itu, gaya penjepit perlengkapan pemasangan bola harus diatur ke 8,5N±0,3N. Tekanan yang terlalu rendah akan menyebabkan bola solder mengapung karena kedalaman penenggelaman yang tidak memadai ke dalam pasta solder, sedangkan tekanan yang terlalu tinggi akan menyebabkan pasta solder terjepit keluar dari bantalan dan membentuk jembatan. Kedua situasi tersebut menghasilkan tingkat deteksi palsu kehilangan bola tunggal >6,7% dalam inspeksi AOI.
Parameter Reflow Harus Diadaptasi Secara Dinamis dengan Karakteristik Pasta Solder
Jendela aktivitas pasta solder JiaJinYuan JGY-708A terkonsentrasi antara 195°C~212°C. Oleh karena itu, kemiringan pemanasan di zona reflow harus dikontrol pada 0,8°C/s±0,1°C/s, dengan suhu puncak 224°C±2°C dan waktu penahanan 65 detik±5 detik. Jika waktu penahanan dipersingkat menjadi 55 detik, ketebalan lapisan IMC sambungan solder hanya 2,3μm, yang lebih rendah dari ambang batas 3,1μm yang diperlukan untuk penyolderan yang andal, dan retak antarmuka terjadi pada siklus ke-327 dalam uji kejut termal. Sebaliknya, memperpanjangnya hingga 75 detik akan menyebabkan pertumbuhan berlebihan Cu6Sn5 menjadi Cu3Sn, meningkatkan kerapuhan sambungan solder sebesar 22%.
