Los tableros de cobre pesados ​​(≥3 oz) y los tableros multicapa de alta densidad con 12 o más capas exhiben una inercia térmica extremadamente fuerte durante la soldadura BGA. Su capacidad calorífica equivalente es más de 2,3 veces mayor que la de los tableros convencionales de 2 capas y 1 oz. Si se utiliza un perfil de reflujo estándar, la temperatura de la superficie de la PCB va por detrás de la salida de aire caliente real en más de 42 segundos. En este punto, las bolas de soldadura en la parte inferior del BGA no están completamente derretidas, mientras que la parte superior ya se ha sobrecalentado y oxidado, lo que provoca directamente una tasa de vacío excesiva y capas IMC discontinuas. Una vez usamos un perfilador de temperatura KIC para medir cierta placa de cobre pesado de 16 capas y 3 onzas de potencia. A la misma velocidad del transportador, el tiempo para que el punto central de la superficie del tablero alcanzara los 200 ℃ fue 17,6 segundos más tarde que el borde. Esto nos obligó a ampliar la duración total de la zona de precalentamiento de 85 segundos a 132 segundos y a reducir la velocidad de calentamiento en el segmento de 150 ℃ ~ 180 ℃ a 0,5 ℃/s. De lo contrario, los MLCC de pequeño tamaño alrededor del BGA sufrirán grietas ocultas debido a cambios repentinos de tensión térmica.

La temperatura de la zona de inmersión no se puede establecer simplemente en 150±5 ℃ según los libros de texto, sino que se debe ajustar dinámicamente de acuerdo con la distribución de la lámina de cobre dentro de la placa. Cuando hay un área grande de cobre vertido o un plano de tierra interior completo debajo del área BGA, la temperatura de remojo debe elevarse a 162 ℃ y mantenerse durante no menos de 110 segundos. Sólo de esta manera el calor puede penetrar completamente la capa de cobre y llegar a la interfaz de la bola de soldadura. De lo contrario, los componentes activos del fundente en la soldadura en pasta entran en reflujo sin estar completamente activados, lo que da como resultado una mala humectación y residuos esféricos. JJY La soldadura en pasta serie S-6300 requiere que la temperatura inferior de la PCB Al final de la zona de remojo no sea inferior a 148 ℃ en tales condiciones de trabajo. De lo contrario, la probabilidad de que la bola de soldadura asincrónica se derrita durante la fase de reflujo aumenta 3,8 veces.

La velocidad de calentamiento en la zona máxima debe controlarse dentro de 0,8 ℃ por segundo, y la ventana de temperatura máxima está estrictamente limitada a entre 235 ℃ y 238 ℃. Cuando la temperatura supera los 239 ℃, el sustrato de resina BT comienza a descomponerse significativamente y a liberar iones de cloruro, lo que a su vez corroe los límites de grano de la aleación SnAgCu. Descubrimos en el retrabajo por lotes de una determinada placa de control principal de comunicaciones que solo Al reducir la velocidad máxima de calentamiento de 1,1 ℃/s a 0,7 ℃/s, el número de microhuecos (<50 μm) detectados por rayos X en uniones de soldadura BGA disminuyó en un 64 %, mientras que la deformación del chip se redujo de 127 μm a 83 μm. Vale la pena señalar que después de reducir la velocidad del transportador, la velocidad del viento en la zona de enfriamiento debe aumentarse a 1,8 m/s de forma sincrónica. De lo contrario, el espesor IMC de las uniones soldadas excederá el límite, afectando la confiabilidad de la resistencia Al choque térmico.

Todos los ajustes de parámetros deben basarse únicamente en el perfil de temperatura multipunto medido de la superficie del tablero. Está estrictamente prohibido aplicar plantillas. Una vez utilizamos el mismo conjunto de parámetros en dos placas con estructuras similares pero con una diferencia de 0,5 oz en el espesor de la capa interna de cobre en el mismo modelo de horno de reflujo. Como resultado, la tasa de soldadura en frío BGA de la placa de cobre pesada alcanzó el 12,7%, mientras que la de la placa de cobre delgada fue solo del 0,3%. La causa fundamental de la diferencia es que la longitud de la ruta de conducción de calor difiere en 11,4 mm, lo que determina que el tiempo de respuesta térmica no se puede extrapolar linealmente. Antes de cada cambio de modelo, se deben realizar Al menos 3 mediciones de termopares utilizando el mismo lote de PCB y se debe tomar el valor promedio para corregir los parámetros, en lugar de depender de estimaciones empíricas.