Percanggahan penting dalam pematerian SMT PCB tembaga tebal terletak pada hakikat bahawa kapasiti haba substrat tembaga adalah jauh lebih tinggi daripada papan FR-4 konvensional. Kapasiti haba 2oz ketebalan kuprum (70μm) adalah lebih kurang 1.9 kali ganda daripada ketebalan kuprum 1oz (35μm), mengakibatkan selang tindak balas suhu permukaan papan selama 8 hingga 12 saat di bawah kuasa pemanasan yang sama. Jika profil suhu aliran semula FR-4 standard digunakan, kemungkinan besar fluks tampal pateri memasuki zon aliran semula tanpa pengaktifan yang mencukupi, atau perbezaan suhu tempatan yang berlebihan semasa lebur pateri menyebabkan kadar lompang sambungan pateri melebihi piawai. Pengukuran di tapak kami pada barisan pengeluaran modul kuasa mendapati bahawa apabila suhu pad sebenar papan tembaga tebal adalah 14°C lebih rendah daripada suhu rongga ketuhar yang diukur oleh termokopel, nisbah kawasan lompang sambungan pateri bawah peranti QFN mencapai setinggi 32%, jauh melebihi had atas 25% yang dibenarkan oleh Kelas IPC-A-2610H.

IPC-J-STD-020D secara eksplisit memerlukan kawalan suhu puncak yang ketat untuk peranti gred MSL3 dan ke atas, di mana had atas suhu puncak untuk peranti MSL3 ialah 260°C, dan tempohnya mestilah tidak melebihi 30 saat. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh inersia penyerapan haba yang besar pada papan tembaga tebal, fenomena"terlalu panas pada permukaan dan kurang panas pada lapisan bawah" sering berlaku dalam ketuhar aliran semula tradisional. Kami pernah menggunakan pengimejan terma inframerah untuk terus memantau kecerunan suhu papan kuprum tebal dua sisi tebal 2mm, dan mendapati bahawa pada penghujung zon puncak, suhu pad lapisan atas mencapai 263°C, manakala pad lapisan bawah yang sepadan hanyalah 241°C. Perbezaan suhu ini secara langsung membawa kepada pembasahan yang lemah pada sambungan pateri bawah BGA, dan sisihan ini tidak boleh dikompensasikan dengan melaraskan kelajuan ketuhar. Ia mesti diperbaiki dengan memanjangkan masa zon rendaman dan meningkatkan kadar tanjakan prapanas untuk meningkatkan keseragaman terma.

Pemilihan tampal pateri mestilah direka bentuk bersama dengan ciri tindak balas haba papan kuprum tebal. Walaupun pes pateri tidak bersih seperti siri NC-550 mempunyai sisa yang rendah, sistem rosin mereka mempunyai suhu pengaktifan yang agak tinggi (titik pengaktifan awal sekitar 150°C), yang terdedah kepada pengkarbonan pramatang semasa proses pemanasan perlahan papan tembaga tebal, dan sebaliknya menghalang penyebaran pateri. Kami membandingkan dan menguji perubahan sudut pembasahan tiga pes pateri pada papan OSP ketebalan tembaga 2oz, dan mendapati bahawa Kester NXG-45 mula mengurangkan sudut pembasahan dengan ketara pada 145°C, manakala NC-550 tidak menunjukkan penurunan yang ketara sehingga 158°C. Oleh itu, untuk papan kuprum tebal, lebih disyorkan untuk menggunakan pes pateri dengan suhu pengaktifan rendah, kandungan logam tinggi (90.5%), dan indeks thixotropic >1.8. Pada masa yang sama, parameter pencetakan perlu dilaraskan secara serentak: nisbah kawasan bukaan stensil hendaklah tidak kurang daripada 0.66, dan tekanan squeegee perlu dikekalkan pada 4.2kgf±0.3kgf. Jika tidak, kadar pemindahan tampal pateri akan berkurangan lebih daripada 12% disebabkan oleh kesan penjerapan suhu rendah papan kuprum.

Pengoptimuman profil suhu pengaliran semula tidak boleh dijalankan secara berasingan, dan mesti dinilai secara komprehensif dalam kombinasi dengan kapasiti zon relau dan keseragaman peredaran udara panas. Walaupun ketuhar aliran semula lapan zon domestik mempunyai ketepatan kawalan suhu nominal ±1°C, turun naik suhu yang diukur dalam zon 3 hingga 5 mencapai ±3.7°C apabila dimuatkan sepenuhnya dengan papan tembaga tebal, menghasilkan sisihan masa zon rendaman sebenar lebih daripada 23 saat. Kami akhirnya mengguna pakai kaedah tetapan tanjakan tersegmen: tetapkan zon prapanas 1 hingga 3 hingga 0.8°C/s, dan kurangkan zon 4 hingga 5 hingga 0.4°C/s untuk menyekat percikan tampal pateri. Zon 6 (zon rendaman) dikekalkan dengan ketat pada 150°C±2°C selama 95 saat untuk memastikan penyejatan pelarut. Bahagian pengaliran semula menggunakan strategi dwi-puncak: puncak pertama dikekalkan pada 217°C selama 12 saat untuk mengaktifkan pateri, dan puncak kedua memberi kesan kepada 260°C daripada 238°C dengan masa fasa cecair ≥4 saat. Tetapan ini meningkatkan hasil papan tembaga tebal MCU automotif tertentu daripada 89.7% kepada 99.2%, dan kadar lompang sambungan pateri dalam pemeriksaan pensampelan sinar-X dikawal secara stabil pada ≤18.3%.

Pengesahan di tapak mesti menggunakan termokopel dipasang PCB sebenar, dan dilarang sama sekali bergantung pada bacaan penderia terbina dalam ketuhar, kerana yang kedua mencerminkan suhu saluran udara dan bukannya suhu permukaan papan. Kami pernah mendapati bahawa selepas peralatan yang sama digantikan dengan papan tembaga dengan ketebalan yang berbeza, sisihan maksimum antara suhu paparan ketuhar dan suhu pad yang diukur mencapai 22°C, dan arah sisihan tidak dapat diramalkan. Adalah disyorkan untuk menyusun 5 termokopel jenis K di empat penjuru dan tengah setiap kelompok papan artikel pertama, dan membetulkannya dengan pita suhu tinggi + gris silikon tahan haba. Kekerapan pensampelan hendaklah tidak kurang daripada 2Hz. Selepas mengimport data ke dalam perisian CurveTracer, fokus pada menyemak sama ada masa cair melebihi 183°C berada dalam julat 45 hingga 90 saat. Kurang daripada 45 saat terdedah kepada pematerian sejuk, manakala lebih daripada 90 saat akan memburukkan lagi risiko penghijrahan tembaga. Keperluan julat ini diperoleh daripada kekangan penuaan yang dipercepatkan pada kadar pertumbuhan sebatian antara logam sambungan pateri dalam JEDEC JESD22-A108F.