Cuando depuramos el perfil de reflujo de soldadura BGA, debemos considerar el rango de temperatura de activación de la pasta de soldadura, el punto de fusión de la aleación de la bola de soldadura y la distribución de la capacidad calorífica de la PCB de forma conjunta. No podemos ajustar una determinada zona de temperatura de forma aislada; de lo contrario, una zona de inmersión excesivamente corta provocará una volatilización insuficiente de los residuos de fundente, mientras que un aumento de temperatura excesivamente rápido en la zona de pico hará que la soldadura se solidifique antes de que se libere por completo la tensión superficial, atrapando así el gas y formando huecos.

La velocidad de calentamiento de la zona de precalentamiento debe controlarse entre 1,2 ℃/s y 1,8 ℃/s. Esta gama no sólo puede garantizar el escape lento de los disolventes sino también evitar el colapso de la pasta de soldadura. Si la velocidad excede los 2,0 ℃/s, la línea de producción JJY experimentó una vez consecutivamente picos en los bordes de las juntas de soldadura acompañados de una proporción de área vacía de más del 35 % en tres lotes de dispositivos BGA. Las nuevas pruebas revelaron que esto fue causado por la carbonización prematura de la resina de colofonia en la pasta de soldadura, que bloqueó los canales de escape.

La temperatura de la zona de remojo se establece entre 150 ℃ y 170 ℃, con una duración de no menos de 90 segundos. Esta ventana debe cubrir el pico de descomposición de todos los portadores orgánicos en la soldadura en pasta. Hemos medido con termopares que la temperatura real en el punto central del fondo del BGA es 12 ℃ más baja que la configuración del horno. Por lo tanto, cuando la pantalla de temperatura del horno muestra 160 ℃, el valor real es solo 148 ℃. Si el tiempo mostrado se establece en 60 segundos, el tiempo de remojo efectivo real será inferior a 45 segundos y la tasa de anulación inevitablemente rebotará.

La temperatura máxima de reflujo no es cuanto más alta, mejor. El punto de fusión teórico de las bolas de soldadura Sn63Pb37 es 183 ℃, pero la soldadura BGA requiere que el pico alcance 217 ℃ ± 3 ℃ y se mantenga durante 45 ± 5 segundos. Por debajo de 215 ℃, la fusión de la bola de soldadura es insuficiente y el flujo de metal fundido no puede exprimir los huecos. Por encima de 220 ℃, la lámina de cobre de la almohadilla de PCB es propensa a oxidarse y la máscara de soldadura se ampolla. La inspección de muestreo de rayos X de JJY confirmó que bajo la plataforma de 217 ℃, los vacíos se concentran en el área de 4 × 4 en el centro del BGA, mientras que a 219 ℃, los vacíos en esta área se expanden, lo que indica que el sobrecalentamiento causa una vaporización violenta del flujo, formando una perturbación de la presión del aire inversa.

La velocidad de enfriamiento es igualmente crítica y debe mantenerse entre -2,5 ℃/s y -4,0 ℃/s. Demasiado rápido provocará microfisuras en la unión de soldadura y solidificará la morfología del vacío, mientras que demasiado lento engrosará los granos y debilitará la resistencia Al corte. Comparamos las diferencias en la pendiente de la zona de enfriamiento en el mismo lote de horno. Bajo la condición de -3,2 ℃/s, la tasa de paso de empuje de la junta de soldadura BGA fue del 99,6 %, mientras que a -1,8 ℃/s, la tasa de paso de empuje se desplomó Al 87,3 %. Al mismo tiempo, las radiografías mostraron que los contornos vacíos de este último eran más irregulares y en su mayoría conectados.

Cada vez que se utiliza un nuevo lote de soldadura en pasta o se cambia el espesor de la placa PCB, se debe volver a ejecutar la placa de prueba de temperatura del horno. Debido a que el índice tixotrópico y el punto de ebullición del solvente de diferentes pastas de soldadura pueden diferir hasta en 15 ℃, y la inercia térmica de una placa FR4 de 2,0 mm de espesor es un 23 % mayor que la de una placa de 1,6 mm. Si se utiliza el perfil antiguo, la temperatura real en la zona de remojo será más de 8 ℃ más baja, lo que provocará directamente que la tasa de vacío rebote a más del 12 %.