Profil suhu penyolderan reflow bukan sekadar tumpukan parameter, namun kontrol dinamis atas seluruh proses aktivasi pasta solder, penguapan pelarut, dan pembentukan senyawa intermetalik. Jika laju pemanasan di zona pemanasan awal melebihi 3℃/s, komponen dengan titik didih rendah dalam fluks tidak akan punya waktu untuk menguap dengan lancar, dan malah akan meledak tiba-tiba di tepi bantalan PCB, langsung mendorong solder cair menjauh dari sambungan untuk membentuk manik-manik solder. Fenomena ini sangat menonjol di daerah padat penduduk dengan resistor dan kapasitor 0201 dan 0402.
Titik Kontrol Utama untuk Zona Pemanasan Awal
Kami biasanya mengatur zona pemanasan awal ke kisaran 120℃～160℃, dengan kemiringan pemanasan dikontrol secara ketat antara 1,0 dan 2,5℃/s. Kisaran ini memastikan bahwa pembawa berbasis rosin dalam pasta solder melunak sepenuhnya, sekaligus mencegah keruntuhan lokal partikel pasta solder karena perbedaan suhu yang berlebihan antara bagian dalam dan luar. Pada lini produksi JiaJinYuan, kipas abnormal di zona reflow pernah menyebabkan kemiringan pemanasan sebenarnya mencapai 3,8℃/s, dan proporsi papan dengan manik-manik solder yang berlebihan melonjak dari 2% menjadi 11% dalam satu hari. Pengoperasian normal segera dipulihkan setelah mesin dimatikan untuk mengkalibrasi kecepatan angin.
Peran Kunci Zona Perendaman
Suhu zona perendaman dipertahankan pada 170℃～190℃ selama 60 hingga 90 detik. Tugas utamanya adalah membiarkan sisa uap air dan etanol dalam fluks keluar sepenuhnya, sekaligus memastikan bahwa lapisan oksida pada permukaan bubuk solder berkurang sepenuhnya. Jika waktu perendaman kurang dari 60 detik atau suhu di bawah 170℃, kantong udara mikro sudah ada di sambungan solder bawah BGA sebelum memasuki zona reflow. Jika nanti tidak bisa dikeluarkan, mereka akan mengeras menjadi rongga. Masalah tingkat kekosongan yang berlebihan pada perangkat QFN untuk pelanggan JiaJinYuan tertentu pada akhirnya ditelusuri kembali ke fluktuasi aliran nitrogen, yang menyebabkan suhu sebenarnya di zona perendaman menyimpang sebesar ±5℃.
Koordinasi Suhu dan Waktu Puncak Reflow
Suhu puncak harus setidaknya 20℃ di atas garis likuidus solder dan dipertahankan tidak kurang dari 60 detik, tetapi tidak boleh melebihi 245℃ untuk menghindari percepatan difusi lapisan tembaga atau kerusakan pada badan paket chip. Kami menemukan bahwa ketika waktu reflow dikompresi menjadi 45 detik, ketebalan IMC yang tidak rata pada sambungan solder SAC305 menjadi lebih buruk secara signifikan, disertai dengan rongga terkonsentrasi yang muncul di area tengah sambungan. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi intermetalik telah mendingin dan memadat sebelum mencapai keadaan setimbang.
Zona Pendinginan Tidak Boleh Diabaikan
Laju pendinginan harus dikontrol antara -1℃/s dan -4℃/s. Kecepatan yang terlalu lambat akan menyebabkan butiran menjadi kasar dan mengurangi ketahanan lelah pada sambungan solder, sedangkan kecepatan yang terlalu cepat kemungkinan besar akan menimbulkan retakan mikro di dalam sambungan dan menyebabkan rongga tegangan termal. Saat JiaJinYuan melakukan debug pada oven reflow untuk pengontrol otomotif tertentu, ditemukan bahwa kecepatan kipas yang terlalu tinggi di zona pendinginan menghasilkan laju pendinginan rata-rata -5,2℃/s. Pemeriksaan sinar-X menunjukkan bahwa proporsi rongga pada akar pin QFP meningkat sebesar 7 poin persentase.
