Pertama, kesimpulannya: menukar pes pateri bukanlah penawar sejagat; 7 daripada 9 percubaan adalah usaha yang sia-sia. Saya telah membuka 327 BGA pateri sejuk, dan untuk 214 daripadanya, laporan kelompok tampal pateri semuanya berada dalam julat yang layak, tetapi anjakan 1.7°C dalam profil aliran semula menyebabkan ketakselanjaran dalam lapisan IMC.
Tiga perkara mesti dilakukan semasa fasa penyediaan. Gunakan termokopel jenis K yang dipasang pada bahagian belakang PCB, 8mm dari pusat BGA, untuk mengukur suhu sebenar, dan bukannya bergantung pada paparan panel relau. Kalibrasi penderia dalam setiap zon ketuhar aliran semula; jika sisihan melebihi ±0.8°C, garisan mesti dihentikan. Masa apabila tampal pateri dibuka mesti direkodkan; sebarang pes yang dibiarkan tidak digunakan selama lebih daripada 4 jam dalam persekitaran 25°C tidak boleh digunakan pada mesin, walaupun ia kelihatan kering. Kami menguji tampal dibiarkan selama 6 jam, dan kadar lompang sambungan pateri melonjak daripada 12% kepada 31%.
Lima parameter teras mesti dikawal dengan ketat. Suhu puncak mesti dipegang pada 235±2°C: di bawah 233°C, aloi Sn96.5Ag3.0Cu0.5 tidak akan cair secukupnya, manakala di atas 237°C, resin PCB BT akan terurai dan membebaskan gas. Cerun pemanasan mesti dikawal antara 1.2~1.8°C/s: terlalu cepat akan menyebabkan fluks meruap lebih awal, manakala terlalu perlahan akan menghalang filem oksida pada permukaan serbuk pateri daripada berkurangan. Zon rendaman mesti dikekalkan selama 60~90 saat, dengan tumpuan sama ada masa tinggal dalam julat 150~183°C ialah ≥90 saat, kerana ini adalah tetingkap utama untuk pengaktifan fluks. Kandungan logam yang diukur pes pateri mestilah antara 88.5~89.2%; kelompok di bawah 88.3% akan menyaksikan penurunan 17% dalam kekuatan tegangan sambungan pateri. Kelikatan mesti dipegang pada 750~850 Pa·s, diukur menggunakan Brookfield LVDV-II+ dengan gelendong SC4-21 pada 25°C, dengan mengambil median tiga ukuran.
Langkah yang paling terdedah kepada ralat dalam proses operasi ialah reka bentuk apertur stensil. Untuk BGA pic 0.3mm, apertur trapezoid terukir laser mesti digunakan, dengan saiz bukaan direka untuk 0.92 kali saiz pad—bukan 0.85 kali atau 0.95 kali. Saya secara peribadi telah melihat sebuah kilang menggunakan stensil terukir kimia untuk mencetak pad 0.8mm, menghasilkan 19% kurang jumlah tampal pateri, dengan pateri sejuk tertumpu pada empat penjuru BGA. Sudut squeegee hendaklah ditetapkan kepada 58°, tekanan kepada 0.45MPa, dan kelajuan kepada 45mm/s; set parameter ini telah disahkan pada DEK Horizon merentas 17 nombor bahagian, dengan RSD kebolehulangan <2.3%.
Untuk penyelesaian masalah, fokus pada tiga mata dahulu. Gunakan X-ray untuk memeriksa lompang sambungan pateri; jika kekosongan dalam bola pateri tunggal melebihi 25% daripada kawasannya, hentikan garisan serta-merta—jangan tunggu penghantaran pukal. Keratan rentas untuk memeriksa ketebalan IMC: lapisan Cu6Sn5 mestilah antara 1.8~3.2μm; <1.5μm menunjukkan pengurangan yang tidak mencukupi, manakala >3.5μm menunjukkan rendaman yang berlebihan. Seterusnya, periksa aliran semula tampal pateri: selepas mengeluarkannya dari peti sejuk, ia mesti dibiarkan berdiri dalam persekitaran 22~26°C selama 4 jam. Kami menguji kelompok yang digunakan selepas hanya 2 jam, dan perbezaan suhu dalaman pes pateri mencapai 3.4°C, menyebabkan keruntuhan pada tepi cetakan.
Pengalaman dan teknik semuanya dipelajari melalui pelajaran yang sukar. Pes pateri tidak boleh dicampur dengan pengadun elektrik; 120 putaran berjabat tangan lebih stabil daripada putaran mesin seragam: 30 putaran pertama pada kelajuan perlahan untuk memecahkan rumpun, 60 tengah pada kelajuan sederhana untuk homogenisasi, dan 30 putaran terakhir pada kelajuan pantas untuk mengeluarkan buih. Kelajuan angin dalam zon penyejukan ketuhar aliran semula mestilah ≥1.8m/s; sambungan pateri di bawah 1.5m/s mempunyai tegasan sisa yang tinggi, dan kadar pateri sejuk berganda selepas kejutan haba. Terdapat juga titik berlawanan intuitif: pateri sejuk diminimumkan apabila kelegaan bawah BGA ialah 0.08~0.12mm; kelegaan <0.06mm lebih terdedah kepada lompang, kerana saluran volatilisasi fluks disekat.
Akhirnya, kes sebenar. Kadar pateri sejuk BGA pelanggan perubatan tiba-tiba meningkat kepada 8.7%, dan mereka mencuba tiga pes pateri berbeza tanpa kesan. Kami pergi ke tapak untuk mengukur suhu relau dan mendapati bahawa suhu sebenar di zon 5 adalah 2.3°C lebih rendah daripada nilai yang ditetapkan, disebabkan oleh probe termokopel yang longgar dengan sentuhan yang lemah. Selepas menggantikan probe, kadar pateri sejuk menurun kepada 0.3%. Oleh itu, jangan tergesa-gesa menukar pes pateri; mula-mula pastikan suhu relau adalah tepat.
