Placas de cobre pesadas (≥3oz) e placas multicamadas de alta densidade com 12 ou mais camadas apresentam Inércia térmica extremamente forte durante a soldagem BGA. Sua capacidade térmica equivalente é mais de 2,3 vezes maior que a das placas convencionais de 1 onça de 2 camadas. Se um perfil de reFluxo padrão for usado, a temperatura da superfície da PCB fica atrás da saída real de ar quente em mais de 42 segundos. Neste ponto, as bolas de solda na parte inferior do BGA não estão totalmente derretidas, enquanto a parte superior já superaqueceu e oxidou, causando diretamente uma taxa de vazio excessiva e camadas IMC descontínuas. Certa vez, usamos um perfilador de temperatura KIC para medir uma certa placa de cobre pesado de 16 camadas e 3 onças. Na mesma velocidade do transportador, o tempo para o ponto central da superfície da placa atingir 200°C foi 17,6 segundos depois da borda. Isso nos forçou a estender a duração total da zona de pré-aquecimento de 85 segundos para 132 segundos e reduzir a taxa de aquecimento no segmento de 150°C~180°C para 0,5°C/s. Caso contrário, MLCCs de pequeno porte ao redor do BGA sofrerão rachaduras ocultas devido a mudanças repentinas de tensão térmica.

A temperatura da zona de imersão não pode ser simplesmente definida para 150±5°C de acordo com os livros didáticos, mas deve ser ajustada dinamicamente de acordo com a distribuição da folha de cobre dentro da placa. Quando há uma grande área de cobre derramado ou um plano de aterramento interno completo sob a área BGA, a temperatura de imersão precisa ser elevada para 162 ℃ e mantida por pelo menos 110 segundos. Somente desta forma o calor pode penetrar totalmente na camada de cobre e atingir a interface da esfera de solda. Caso contrário, os componentes ativos do fluxo na pasta de solda entram em refluxo sem serem totalmente ativados, resultando em umedecimento deficiente e em resíduos esféricos. JJY A pasta de solda da série S-6300 exige que a temperatura inferior do PCB no final da zona de imersão não seja inferior a 148 ℃ sob tais condições de trabalho. Caso contrário, a probabilidade de fusão assíncrona da bola de solda durante a fase de refluxo aumenta 3,8 vezes.

A taxa de aquecimento na zona de pico deve ser controlada dentro de 0,8°C por segundo, e a janela de temperatura de pico é estritamente limitada entre 235°C e 238°C. Quando a temperatura excede 239°C, o substrato da resina BT começa a se decompor significativamente e a liberar íons cloreto, que por sua vez corrói os limites dos grãos da liga SnAgCu. Descobrimos no retrabalho em lote de uma determinada placa de controle principal de comunicação que apenas reduzindo a taxa de pico de aquecimento de 1,1°C/s para 0,7°C/s, o número de microvazios (<50μm) detectados por raios X em juntas de solda BGA diminuiu em 64%, enquanto o empenamento do chip foi reduzido de 127μm para 83μm. É importante notar que após a redução da velocidade do transportador, a velocidade do vento na zona de resfriamento deve ser aumentada para 1,8 m/s de forma síncrona. Caso contrário, a espessura IMC das juntas de solda excederá o limite, afetando a confiabilidade da resistência ao choque térmico.

Todos os ajustes de parâmetros devem ser baseados exclusivamente no perfil de temperatura multiponto medido da superfície da placa. A aplicação de modelos é estritamente proibida. Certa vez, usamos o mesmo conjunto de parâmetros em duas placas com estruturas semelhantes, mas com uma diferença de 0,5 onças na espessura da camada interna de cobre no mesmo modelo de forno de refluxo. Como resultado, a taxa de solda fria BGA da placa de cobre pesada atingiu 12,7%, enquanto a da placa de cobre fina foi de apenas 0,3%. A causa raiz da diferença é que o comprimento do caminho de condução de calor difere em 11,4 mm, o que determina que o tempo de resposta térmica não pode ser extrapolado linearmente. Antes de cada mudança de modelo, pelo menos três medições de termopares devem ser realizadas usando o mesmo lote de PCBs, e o valor médio deve ser obtido para corrigir os parâmetros, em vez de depender de estimativas empíricas.