Penyolderan papan frekuensi tinggi untuk papan induk stesen pangkalan komunikasi bukanlah kerja yang boleh dikendalikan oleh barisan pengeluaran SMT biasa. Tahun lepas, dalam projek untuk operator di Inner Mongolia, JiaJinYuan mengalami keretakan mikro pada sambungan pateri BGA selama tiga bulan berturut-turut. Punca punca akhirnya didapati sebagai ketidakpadanan antara tetingkap aktiviti tampal pateri dan pelesapan haba lapisan PCB kuprum tebal, yang menyebabkan kadar pemanasan sebenar dalam zon puncak aliran semula menjadi 1.8°C/s lebih cepat daripada nilai yang ditetapkan, memampatkan masa lebur pateri kepada kurang daripada 2.3 saat. Ini menyebabkan pertumbuhan IMC yang tidak mencukupi pada antara muka tembaga-nikel-emas, menjadikan keretakan tidak dapat dielakkan di bawah kepekatan tekanan semasa kitaran haba.
Pampasan negatif mesti digunakan pada apertur stensil
Substrat FR4 mengembang dengan ketara melebihi 200°C, manakala bahan Dk rendah yang biasa digunakan untuk papan frekuensi tinggi seperti Rogers 4350B atau Taconic RF-35 mempunyai pekali pengembangan haba hanya 22ppm/°C, hampir separuh daripada FR4. Oleh itu, apertur stensil tidak boleh direka bentuk mengikut saiz pad 0.8 kali konvensional; pampasan kawasan -6% mesti ditambah. Jika tidak, isipadu pateri yang berlebihan akan membentuk sisa jambatan pateri di bahagian bawah pakej BGA, dan tegasan ricih akan dijana disebabkan oleh perbezaan CTE selepas pemeluwapan, yang berkemungkinan besar akan mendorong litar terbuka tersembunyi apabila kuasa digunakan selepas penyimpanan pada -40°C.
Profil pematerian aliran semula mesti dibahagikan kepada lima zon kawalan suhu
Cerun pemanasan dalam zon prapemanasan dikawal antara 1.2~1.5°C/s; jika tidak, lembapan di dalam substrat PTFE tidak akan mempunyai masa untuk melarikan diri dan akan pecah sekitar 150°C. Zon rendaman mesti dikekalkan pada 175±3°C selama lebih daripada 90 saat untuk mengurai sepenuhnya fluks berasaskan rosin, manakala zon puncak mesti kekal dalam zon suhu malar 235°C selama 45±5 saat, dengan turun naik suhu tidak melebihi ±2°C. Jika tidak, hanyutan malar dielektrik akan berlaku dalam papan frekuensi tinggi berasaskan resin PPO, secara langsung menyebabkan nisbah gelombang berdiri dalam jalur frekuensi 3.5GHz merosot lebih daripada 0.15.
Pemeriksaan AOI mesti digabungkan dengan pertimbangan dwi mod sinar-X
AOI konvensional mempunyai kadar ketinggalan setinggi 37% untuk sambungan pateri modul hujung hadapan RF dengan pic 0.3mm. JiaJinYuan kini mewajibkan semua papan induk stesen pangkalan menjalani pengimbasan AOI terlebih dahulu selepas pengaliran semula sebelum memasuki pemeriksaan sinar-X, memfokuskan pada keseragaman taburan tampalan pateri di bawah pad GCP. Jika sudut pembasahan unilateral <35° dan pengimbang pusat sambungan pateri >0.08mm ditemui, keseluruhan batch mesti diolah semula, kerana pembasahan asimetri sedemikian pasti akan berkembang menjadi kelompok lompang mikro selepas 72 jam penuaan suhu tinggi. Apabila jumlah kawasan lompang melebihi 8% daripada kawasan pad, lembapan terkondensasi pada -40°C akan meresap di sepanjang celah antara muka, menyebabkan peningkatan mendadak dalam pengecilan isyarat.
Pengesahan kebolehpercayaan suhu tinggi-rendah jangka panjang tidak boleh bergantung semata-mata pada kitaran standard
Ujian 1000-kitaran -40°C/85°C yang diiktiraf industri hanyalah ambang kemasukan. JiaJinYuan sebenarnya melaksanakan kitaran berselang-seli tiga peringkat iaitu -40°C selama 4 jam, +85°C selama 4 jam dan +25°C selama 2 jam, diselingi dengan ujian penghantaran RF beban penuh 4G/5G. Ini benar-benar boleh mendedahkan risiko keretakan rapuh pada lapisan IMC sambungan pateri dalam tempoh 2000 kitaran. Tahun lepas, papan induk stesen pangkalan di Shenzhen menggunakan kaedah ini untuk menyaring awal pertumbuhan berlebihan (Ni,Cu)?Sn? fasa pateri SnAgCu pada permukaan Ni/Au, mengelakkan pembaikan kelompok di tapak.
