La soldadura de placas de alta frecuencia para placas base de estaciones base de comunicación no es un trabajo que las líneas de producción SMT ordinarias puedan realizar de manera casual. El año pasado, en un proyecto para un operador en Mongolia Interior, JiaJinYuan experimentó microfisuras en uniones de soldadura BGA durante tres meses consecutivos. Finalmente se descubrió que la causa principal era una falta de coincidencia entre la ventana de actividad de la soldadura en pasta y la disipación de calor de la gruesa capa de cobre de PCB, lo que provocó que la velocidad de calentamiento real en la zona del pico de reflujo fuera 1,8°C/s más rápida que el valor establecido, comprimiendo el tiempo de fusión de la soldadura a menos de 2,3 segundos. Esto condujo a un crecimiento insuficiente del IMC en la interfaz cobre-níquel-oro, lo que hizo inevitable el agrietamiento bajo la concentración de tensiones durante el ciclo térmico.

Se debe aplicar compensación negativa a las aberturas de la plantilla.

El sustrato FR4 se expande significativamente por encima de los 200 °C, mientras que los materiales de bajo Dk comúnmente utilizados para placas de alta frecuencia como Rogers 4350B o Taconic RF-35 tienen un coeficiente de expansión térmica de solo 22 PPM/°C, casi la mitad que el FR4. Por lo tanto, las aberturas de la plantilla no pueden diseñarse según el tamaño de almohadilla convencional de 0,8 veces; hay que añadir una compensación de superficie del -6%. De lo contrario, un volumen excesivo de soldadura formará residuos de puentes de soldadura en la parte inferior de los paquetes BGA y se generará tensión de corte debido a las diferencias de CTE después de la condensación, lo que probablemente inducirá circuitos abiertos ocultos en el momento en que se aplique energía después del almacenamiento a -40 °C.

El perfil de soldadura por reflujo debe dividirse en cinco zonas de control de temperatura.

La pendiente de calentamiento en la zona de precalentamiento se controla entre 1,2 y 1,5 °C/s; de lo contrario, la humedad del interior del sustrato de PTFE no tendrá tiempo de escapar y explotará alrededor de los 150°C. La zona de remojo se debe mantener a 175 ± 3 °C durante más de 90 segundos para descomponer completamente el fundente a base de colofonia, mientras que la zona máxima debe permanecer en la zona de temperatura constante de 235 °C durante 45 ± 5 segundos, con una fluctuación de temperatura que no exceda los ±2 °C. De lo contrario, se producirá una deriva de la constante dieléctrica en las placas de alta frecuencia a base de resina PPO, lo que provocará directamente que la relación de onda estacionaria en la banda de frecuencia de 3,5 GHz se deteriore en más de 0,15.

La inspección AOI debe combinarse con el juicio de modo dual de rayos X

El AOI convencional tiene una tasa de fallos de hasta el 37 % para uniones de soldadura de módulos frontales de RF con paso de 0,3 mm. JiaJinYuan ahora exige que todas las placas base de estaciones base se sometan a un escaneo AOI primero después del reflujo antes de pasar a la inspección por rayos X, centrándose en la uniformidad de la pasta de soldadura esparcida bajo las almohadillas GCP. Si se encuentra un ángulo de humectación unilateral <35° y un desplazamiento del centro de la junta de soldadura >0,08 mm, se debe reelaborar todo el lote, porque dicha humectación asimétrica inevitablemente se desarrollará en grupos de microhuecos después de 72 horas de envejecimiento a alta temperatura. Cuando el área total vacía excede el 8% del área de la almohadilla, la humedad condensada a -40°C se filtrará a lo largo de los espacios de la interfaz, provocando un aumento repentino en la atenuación de la señAl.

La verificación de la confiabilidad de temperaturas altas y bajas a largo plazo no puede depender únicamente de ciclos estándar

La prueba de 1000 ciclos de -40 °C/85 °C reconocida por la industria es solo el umbral de entrada. JiaJinYuan en realidad implementa un ciclo alterno de tres etapas de -40°C durante 4 horas, +85°C durante 4 horas y +25°C durante 2 horas, intercalados con pruebas de transmisión de RF de carga completa 4G/5G. Esto realmente puede exponer el riesgo de fractura frágil en la capa IMC de la unión soldada dentro de 2000 ciclos. El año pasado, una placa base de estación base en Shenzhen utilizó este método para detectar tempranamente el crecimiento excesivo de (Ni,Cu)?Sn? fase de soldadura SnAgCu en la superficie Ni/Au, evitando reparaciones por lotes en sitio.