Saat kita men-debug profil reflow penyolderan BGA, kita harus mempertimbangkan kisaran suhu aktivasi pasta solder, titik leleh paduan bola solder, dan distribusi kapasitas panas PCB secara berpasangan. Kita tidak dapat mengatur zona suhu tertentu secara terpisah; jika tidak, zona perendaman yang terlalu pendek akan menyebabkan penguapan residu fluks yang tidak mencukupi, sedangkan kenaikan suhu yang terlalu cepat di zona puncak akan menyebabkan solder mengeras sebelum tegangan permukaan dilepaskan sepenuhnya, sehingga memerangkap gas dan membentuk rongga.
Laju pemanasan zona pemanasan awal harus dikontrol antara 1,2℃/s dan 1,8℃/s. Kisaran ini tidak hanya memastikan keluarnya pelarut secara perlahan tetapi juga mencegah keruntuhan pasta solder. Jika laju melebihi 2,0℃/dtk, lini produksi JJY secara berturut-turut mengalami lonjakan tepi sambungan solder disertai dengan rasio area kosong lebih dari 35% dalam tiga batch perangkat BGA. Pengujian ulang mengungkapkan bahwa hal ini disebabkan oleh karbonisasi dini resin rosin dalam pasta solder, yang menyumbat saluran pembuangan.
Suhu zona rendam diatur antara 150℃ dan 170℃, dengan durasi tidak kurang dari 90 detik. Jendela ini harus menutupi puncak dekomposisi semua pembawa organik dalam pasta solder. Kami telah mengukur dengan termokopel bahwa suhu sebenarnya di titik tengah dasar BGA adalah 12℃ lebih rendah dari pengaturan tungku. Oleh karena itu, ketika tampilan suhu tungku menunjukkan 160℃, nilai sebenarnya hanya 148℃. Jika waktu yang ditampilkan diatur ke 60 detik, waktu perendaman efektif sebenarnya akan kurang dari 45 detik, dan laju kekosongan pasti akan meningkat kembali.
Suhu puncak reflow tidak semakin tinggi semakin baik. Titik leleh teoritis bola solder Sn63Pb37 adalah 183℃, tetapi penyolderan BGA memerlukan puncak untuk mencapai 217℃±3℃ dan bertahan selama 45±5 detik. Di bawah 215℃, peleburan bola solder tidak mencukupi, dan rongga tidak dapat diperas oleh aliran logam cair. Di atas 220℃, foil tembaga bantalan PCB rentan terhadap oksidasi dan masker solder melepuh. Inspeksi pengambilan sampel sinar-X JJY memastikan bahwa di bawah platform 217℃, rongga terkonsentrasi di area 4×4 di tengah BGA, sedangkan pada 219℃, rongga di area ini malah melebar, menunjukkan bahwa panas berlebih menyebabkan penguapan fluks yang hebat, membentuk gangguan tekanan udara terbalik.
Laju pendinginan sama pentingnya dan harus dipertahankan antara -2,5℃/s dan -4,0℃/s. Terlalu cepat akan menyebabkan retakan mikro pada sambungan solder dan memperkuat morfologi rongga, sedangkan terlalu lambat akan membuat butiran menjadi kasar dan melemahkan kekuatan geser. Kami membandingkan perbedaan kemiringan zona pendinginan pada batch tungku yang sama. Pada kondisi -3,2℃/s, tingkat kelulusan dorong sambungan solder BGA adalah 99,6%, sedangkan pada -1,8℃/s, tingkat kelulusan dorong turun drastis menjadi 87,3%. Sinar-X secara bersamaan menunjukkan bahwa kontur rongga yang terakhir lebih tidak beraturan dan sebagian besar terhubung.
Setiap kali pasta solder batch baru digunakan atau ketebalan papan PCB diubah, papan uji suhu tungku harus dijalankan kembali. Karena indeks tiksotropik dan titik didih pelarut dari pasta solder yang berbeda dapat berbeda hingga 15℃, dan inersia termal papan FR4 setebal 2,0 mm adalah 23% lebih tinggi dibandingkan papan 1,6 mm. Jika profil lama digunakan, suhu aktual di zona perendaman akan lebih rendah lebih dari 8℃, yang secara langsung menyebabkan laju kekosongan meningkat menjadi lebih dari 12%.
