Untuk pematerian aliran semula peranti plumbum tanpa dasar seperti BGA/QFN, kadar pemanasan bukanlah satu pilihan tetapi ambang buat atau pecah. Ini adalah kerana tetingkap pemeruapan sempit bagi fluks dalam pes pateri, tindak balas lebur tertinggal pateri, dan taburan kapasiti haba yang tidak sekata PCB ditindih. Sedikit kesilapan akan membawa kepada kejadian kumpulan sambungan pateri sejuk atau batu nisan. Barisan pengeluaran kami sekali melaraskan kelajuan rantai sebanyak 0.3 m/min, menyebabkan cerun pemanasan di zon kedua ketuhar aliran semula melonjak daripada 2.1 ℃/s kepada 3.4 ℃/s. Hasilnya, pemeriksaan pensampelan X-ray bagi dua kelompok berturut-turut mendapati bahawa kawasan lompang sambungan pateri sudut BGA melebihi 18%.
Kadar pemanasan yang berlebihan dalam bahagian prapemanasan terus mengoyakkan substrat seramik
Rangka tembaga pakej QFN dan badan bungkusan plastik mempunyai perbezaan besar dalam pekali pengembangan haba. Apabila suhu permukaan PCB meningkat daripada 30 ℃ kepada 150 ℃ dalam masa kurang daripada 90 saat, retak mikro akan berlaku pada kepekatan tegasan di pinggir bingkai. Keretakan sedemikian tidak jelas dalam ujian ICT, tetapi selepas 72 jam suhu tinggi dan penuaan kelembapan tinggi, kadar litar terbuka melonjak kepada 11%. Jia Jinyuan mengesahkan bahawa 2.3 ℃/s ialah ambang keselamatan untuk peranti pin QFN-48. Selepas melebihi ambang ini, daya pengelupasan pad berkurangan sebanyak 35%.
Masa tinggal yang tidak mencukupi di bahagian rendaman menyebabkan sisa fluks berkarbonat
Jika bahagian rendaman tidak dapat memastikan permukaan papan stabil dalam julat 145℃~155℃ selama lebih daripada 100 saat, fluks berasaskan rosin tidak boleh terurai sepenuhnya dan terlepas. Sisa separuh sembuh yang tinggal di rongga bawah QFN akan dikarbonkan semula pada puncak aliran semula. Ini bukan sahaja menyekat laluan pengaliran haba dan menyebabkan terlalu panas setempat, tetapi juga menghalang penyebaran pateri dan membentuk cincin tidak membasahi. Kami menggunakan ujian probe terbang untuk perbandingan dan mendapati bahawa pengurangan 20 saat dalam masa rendaman sepadan dengan penurunan 19 mata peratusan dalam kadar lulus tujahan sendi pateri.
Perubahan mendadak dalam cerun sebelum suhu puncak mendorong mengimbangi bola pateri
Peranti BGA memasuki zon kritikal runtuh pateri berhampiran 183 ℃. Pada masa ini, jika kadar pemanasan meningkat secara mendadak daripada 1.8 ℃/s kepada 2.9 ℃/s, kelajuan ketidakseimbangan tegangan permukaan pateri cecair jauh melebihi keupayaan penentukuran sendiri bola pateri, menghasilkan anjakan sisi bola pateri sebanyak 12% untuk BGA pic 0.4mm. Imej sinar-X menunjukkan bahawa arah offset sangat konsisten dengan arah aliran udara relau. Fenomena ini hilang selepas melaraskan injap keseimbangan isipadu udara, menunjukkan bahawa turun naik dalam kadar pemanasan lebih maut daripada nilai mutlak.
Perbezaan suhu yang tidak terkawal di seluruh papan meningkatkan kebarangkalian kecacatan setempat
Jika perbezaan suhu antara pusat dan pinggir BGA pada PCB yang sama melebihi 3 ℃, perbezaan masa pada puncak aliran semula mencapai 4.2 saat. Ini bermakna sambungan pateri tengah telah mula menyejuk dan menghablur semasa bahagian tepi masih dalam keadaan cair. Butiran sambungan pateri kasar dan ketebalan lapisan IMC yang tidak sekata berlaku serentak. Jia Jinyuan menggunakan pengimejan terma inframerah untuk benar-benar mengukur papan 6 lapisan. Di bawah kadar pemanasan 2.6 ℃/s, perbezaan suhu mencapai 2.8 ℃, dan kadar pembaikan adalah 3.6 kali lebih tinggi daripada di bawah keadaan 2.1 ℃/s.
