Klausul 5.3.2 IPC-7711/21C secara eksplisit menetapkan bahwa toleransi volume pasta solder yang digunakan untuk pengerjaan ulang BGA adalah ±15% dari nilai nominal, sedangkan J-STD-020D.1 memerlukan suhu reflow puncak solder bebas timah menjadi 235℃±5℃. Nilai ini tidak boleh dinaikkan atau diturunkan berdasarkan pengalaman, jika tidak maka akan menyebabkan perubahan tegangan internal secara tiba-tiba pada paket PBGA dan propagasi microcrack pada substrat silikon chip. Di pabrik kelas otomotif di Shenzhen, kami pernah menyetel suhu puncak ke 242℃, yang menyebabkan tingkat kegagalan sebesar 8,7% untuk tiga batch modul ECU berturut-turut setelah penuaan suhu tinggi; ketebalan pencetakan pasta solder harus benar-benar disesuaikan dengan diameter bola solder BGA. Jika bola solder berukuran 0,3 mm, ukuran bukaan stensil yang disarankan adalah 0,28 mm×0,28 mm dengan ketebalan 0,12 mm. Jika stensil setebal 0,15 mm digunakan tanpa mengurangi ukuran bukaan secara serempak, volume pasta solder satu titik akan melebihi batas atas sebesar 22%, yang dengan mudah menyebabkan penggabungan bola solder dan akumulasi rongga bawah setelah reflow.
Akurasi kontrol suhu nosel udara panas harus berada dalam ±2℃, yang merupakan ambang batas penerimaan peralatan wajib yang ditentukan dalam Lampiran B GB/T 3131-2021. Peralatan dengan akurasi di bawah ambang batas ini akan sering mengalami pembasahan bola solder tepi yang buruk dan sambungan solder dingin di bagian tengah selama pengerjaan ulang yang sebenarnya. Akar penyebabnya adalah ketidakseimbangan gradien medan suhu. Kami pernah melakukan pengukuran dengan pencitraan termal inframerah di pabrik OEM di Dongguan dan menemukan bahwa ketika stasiun udara panas murah disetel ke 235℃, suhu sebenarnya di pusat nosel adalah 237,6℃, sedangkan area tepi hanya 229,3℃, dengan perbedaan suhu 8,3℃, jauh melebihi jendela proses ±3℃ yang diizinkan oleh IPC-A-610G; pasta solder yang dipilih harus memenuhi persyaratan aktivitas ROL0 di J-STD-005B, dan kandungan logamnya tidak boleh lebih rendah dari 88,5%. Nilai di bawah ini akan menyebabkan peningkatan residu fluks dan kontaminasi ionik yang berlebihan, sehingga menyebabkan migrasi elektrokimia di lingkungan dengan kelembapan tinggi. Tahun lalu, pabrik modul daya di Huizhou mengalami kegagalan CAF batch karena masalah ini, dengan semua lokasi kegagalan terkonsentrasi di dekat sambungan Solder Baris ketiga di area BGA.
Laju pemanasan selama fase pemanasan awal harus dikontrol antara 1,5℃/s dan 2,0℃/s. Parameter ini berasal dari batasan kejutan termal untuk substrat organik dalam Klausul 6.4.1 IPC-7095B. Laju pemanasan yang terlalu cepat tidak hanya memperburuk kelengkungan PCB tetapi juga menyebabkan perluasan mikropori internal pada substrat resin BT, sehingga mengurangi kekuatan geser sambungan solder. Uji pelacakan kami menunjukkan bahwa ketika laju pemanasan awal melebihi 2,3℃/s, gaya dorong rata-rata sambungan solder pada perangkat BGA pitch 0,4 mm berkurang sebesar 19%; waktu penahanan harus memastikan bahwa suhu permukaan bantalan stabil pada 150℃±5℃ selama setidaknya 90 detik untuk menyelesaikan aktivasi fluks dan penghilangan lapisan oksida, tetapi tidak boleh melebihi 120 detik, jika tidak, komponen damar dalam pasta solder akan berkarbonisasi secara berlebihan, mengakibatkan residu menghitam setelah direfluks dan sulit dibersihkan. Seorang pelanggan di Hefei pernah menyetel waktu tunggu menjadi 135 detik, menyebabkan tingkat positif palsu AOI melonjak hingga 34%.
Jendela waktu reflow harus dikompresi antara 45 detik dan 65 detik, dengan waktu penahanan suhu puncak dibatasi secara ketat pada 4 detik hingga 8 detik. Ini adalah kunci untuk mencegah interdifusi solder yang berlebihan dan penebalan lapisan IMC yang tidak normal. Pengukuran aktual menunjukkan bahwa jika suhu puncak bertahan melebihi 10 detik, ketebalan fase Cu6Sn5 akan menembus nilai kritis 3,2μm, sehingga secara signifikan mengurangi umur kejutan termal. Selama pengerjaan ulang papan stasiun pangkalan komunikasi di Nanjing, kami menemukan bahwa untuk Xilinx FPGA yang sama, laju retak sambungan solder sampel dengan waktu tunggu puncak 9 detik adalah 2,8 kali lebih tinggi dibandingkan sampel dengan waktu tunggu 6 detik setelah 1000 siklus -40℃/125℃; proses pembersihan harus menggunakan pelarut tegangan permukaan rendah yang disetujui oleh IPC-J-STD-033C, dan suhu pembersihan tidak boleh lebih tinggi dari 50℃, jika tidak, fluks sisa akan membentuk gel higroskopis di bagian bawah BGA, sehingga mempercepat proses korosi galvanik. Seorang pelanggan di Suzhou pernah mengalami wabah kegagalan kerusakan ESD yang terkonsentrasi dalam waktu tiga bulan setelah pengiriman karena masalah ini.
Operator harus menggunakan detektor XRF untuk memeriksa kandungan logam pasta solder setiap shift, dan mengukur perubahan ketebalan stensil dengan mikrometer. Stensil harus dihentikan penggunaannya bila jumlah keausan melebihi 8% dari nilai awal, karena kesalahan area bukaan sebenarnya akan menembus pita toleransi ±15% setelah deformasi stensil; setelah setiap penggantian nosel udara panas, kalibrasi suhu tiga titik harus dilakukan, yaitu termokopel tipe K ditempatkan di tengah nosel, tepi kiri, dan tepi kanan untuk pembacaan sinkron. Jika deviasi pada posisi mana pun melebihi ±2℃, kalibrasi ulang diperlukan, dan kualifikasi tidak boleh dinilai hanya dari perintah swauji peralatan; sebelum pengerjaan ulang, harus dipastikan bahwa tidak ada penutup pelindung di bagian belakang PCB dan tidak ada kapasitor tantalum berkapasitas besar yang berdekatan dengan area BGA, jika tidak, pembuangan panas lokal yang tidak normal akan memaksa operator untuk menaikkan suhu yang disetel secara artifisial, sehingga menimbulkan bahaya tersembunyi untuk kerusakan termal.




