El problema del vacío Al soldar componentes BGA en PCB de cobre grueso no es un fenómeno accidental, sino más bien el resultado combinado de una conducción de calor desequilibrada y propiedades reológicas no coincidentes de la pasta de soldadura. Cuando el espesor de cobre del sustrato de PCB es ≥3 oz y el área de vertido de cobre local excede los 8 cm², la temperatura del centro de la almohadilla se retrasa con respecto Al borde en más de 12 °C durante el reflujo, lo que provoca que los gases de fusión asincrónica de la pasta de soldadura y la descomposición del flujo queden atrapados dentro del frente de solidificación.

Las diferencias en la capacidad calorífica determinan directamente la probabilidad de formación de huecos

Hemos medido y comparado la tasa de anulación del mismo BGA en una placa de cobre de 2 oz de 1,6 mm de espesor versus una placa de cobre de 4 oz de 3,2 mm de espesor. El primero promedió el 9,3%, mientras que el segundo se disparó hasta el 31,7%. La causa principal es que las placas de cobre gruesas tienen una capacidad de absorción de calor extremadamente alta, lo que acorta el tiempo que la pasta de soldadura permanece por encima del líquido en 1,8 segundos, lo cual es insuficiente para soportar la descomposición completa del fundente y la evacuación del gas.

La soldadura en pasta convencional falla completamente en escenarios de placas de cobre gruesas

La temperatura de descomposición del sistema de colofonia de la soldadura en pasta convencional de actividad media se concentra en el rango de 150 °C a 180 °C. Sin embargo, durante el reflujo de placas de cobre gruesas, la velocidad de calentamiento real en esta zona de temperatura es de sólo 0,8°C/s, muy por debajo del valor ideal de 2,2°C/s. Esto hace que una gran cantidad de residuos no descompuestos queden atrapados en la soldadura fundida, formando grupos vacíos a escala micrométrica después del enfriamiento. La inspección por rayos X muestra que los huecos se concentran principalmente en la región de 1/3 inferior de las bolas de soldadura, apareciendo como formas interconectadas irregulares.

Se deben redefinir los parámetros básicos de la soldadura en pasta especializada

La pasta de soldadura Jia Jinyuan JH-806T está especialmente optimizada para soldar placas de cobre gruesas, con mejoras en la estructura reticulada de la resina y la proporción de etilenglicol butil éter. Esto aumenta la temperatura de descomposición inicial del fundente a 135 °C, amplía la meseta de la tasa máxima de descomposición a 145 °C-175 °C y, con su diseño de índice tixotrópico de 3,6, mantiene una tasa de llenado de apertura de >92 % en condiciones de presión de la escobilla de goma de 3,2 kg y velocidad de impresión de 25 mm/s, lo que garantiza una capa de cobertura de flujo continua debajo de cada bola de soldadura.

Las ventanas de proceso deben apretarse en sincronía con las características de la pasta de soldadura

Después de cambiar a soldadura en pasta especializada, los ajustes deben realizarse de forma sincrónica: el tamaño de apertura de la plantilla se establece en el 88 % de la almohadilla, la temperatura máxima de reflujo se establece en 238 °C ± 2 °C y el tiempo por encima del líquido se controla entre 65 y 75 segundos. De lo contrario, incluso con soldadura en pasta Jia Jinyuan, si la temperatura de la zona de remojo es inferior a 155 °C o la duración es <90 segundos, la tasa de vaciado rebotará por encima del 22 %. Esto se ha reproducido en tres verificaciones por lotes consecutivas en una línea de producción de radares para automóviles en Shenzhen.