แผงควบคุมหลักของสถานีฐานการสื่อสาร 5G และแผงจ่ายไฟหลักของระบบจัดเก็บพลังงานในอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์กำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือในระยะยาวของการบัดกรี BGA โดยทั่วไป เมนบอร์ดดังกล่าวจะใช้ชิป FPGA และ SoC ความหนาแน่น I/O สูงขนาดใหญ่ ซึ่งลูกบอลบัดกรี BGA ส่วนใหญ่มีจำหน่ายในข้อกำหนดสองประการคือ เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม. และ 0.4 มม. และซับสเตรตส่วนใหญ่ทำจากวัสดุ TG สูงที่มีมากกว่า 6 ชั้น ปัญหาความไม่ตรงกันของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนมีความโดดเด่นมากกว่าปัญหาของเมนบอร์ดสำหรับผู้บริโภค หากค่าเบี่ยงเบนอุณหภูมิสูงสุดของการบัดกรีแบบรีโฟลว์เกิน ±3°C หรือเวลาที่ผันผวนเหนือของเหลวเกิน 15 วินาที จะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กในข้อต่อบัดกรีหรือการเติบโตที่ไม่สม่ำเสมอของชั้นอินเทอร์เฟซ IMC

ช่องเปิดของสเตนซิลจะต้องตรงกับขนาดลูกบอลบัดกรีและแนวโน้มการบิดเบี้ยวของวัสดุพิมพ์

For the 0.12mm thick laser-cut stencil we customized for JiaJinYuan, a 92% area ratio opening is adopted for 0.3mm solder balls, while an 88% area ratio is used for 0.4mm solder balls. รูปทรง ช่องเปิดมีความโค้งมนสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการวาดมุมที่แหลมคม ในระหว่างการพิมพ์ จะต้องตรวจสอบการบิดเบี้ยวของ PCB ก่อนที่จะโหลดพร้อมกัน เมื่อการบิดงอด้านเดียวของพื้นที่ BGA >0.15 มม. จะต้องหยุดเส้นทันทีเพื่อเปลี่ยนวัสดุ otherwise, the solder paste transfer rate will decrease by more than 12%, resulting In unacceptable defects with a void rate >25% formed by insufficient solder joints after reflow.

โปรไฟล์การบัดกรีแบบรีโฟลว์จะต้องได้รับการปรับแบบไดนามิกตามความหนาของแพ็คเกจชิป

สำหรับอุปกรณ์ BGA ควบคุมหลักของการจัดเก็บพลังงานที่มีความหนา >2.0 มม. เราจำเป็นต้องขยายโซนแช่เป็น 110 วินาทีเพื่อเปิดใช้งานฟลักซ์และระบายความชื้นภายในอย่างเต็มที่ ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิสูงสุดตั้งไว้ที่ 238°C±2°C และเวลาที่อยู่เหนือของเหลวจะถูกควบคุมที่ 65±5 วินาที การรวมพารามิเตอร์นี้ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในสายการผลิต JiaJinYuan สำหรับบอร์ด 37 ชุด และอัตราการเป็นโมฆะของข้อต่อบัดกรีในการตรวจสอบการสุ่มตัวอย่างด้วยรังสีเอกซ์อยู่ที่ <8% ซึ่งต่ำกว่าขีดจำกัดบน 25% ที่ระบุไว้ในมาตรฐาน IPC-A-610G Class 3 มาก

การตรวจสอบหลังการบัดกรีไม่สามารถพึ่งพา AOI เพียงอย่างเดียว แต่ต้องเสริมด้วยการเอ็กซ์เรย์และการตรวจสอบภาคตัดขวาง

AOI ไม่ได้ผลอย่างสมบูรณ์กับข้อต่อบัดกรีด้านล่างของ BGA เรากำหนดว่าแผงห้าแผ่นแรกของแต่ละชุดจะต้องได้รับการตรวจสอบ 100% ด้วยเครื่องเอ็กซ์เรย์ โดยมุ่งเน้นที่การเชื่อมและการกระจายช่องว่างที่ข้อต่อประสานมุม หากพบว่าพื้นที่ว่างของข้อต่อบัดกรีเดี่ยวอยู่ที่ >15% บันทึกการทำความสะอาดลายฉลุและข้อมูลแรงดันของไม้กวาดหุ้มยางในช่วง 3 ชั่วโมงก่อนหน้าจะต้องถูกตรวจสอบย้อนกลับ ในเวลาเดียวกัน บอร์ดที่ผลิตจำนวนมาก 2 แผ่นจะถูกสุ่มตัวอย่างทุกเดือนสำหรับหน้าตัดทางโลหะวิทยา เพื่อยืนยันว่าความหนาของ IMC มีความเสถียรในช่วง 3.2~4.1μm หรือไม่ เมื่อเกินช่วงนี้ ค่าชดเชยเทอร์โมคัปเปิลของเตาอบ reflow จะต้องถูกสอบเทียบทันที

การตรวจสอบความชราในระยะยาวไม่ได้เป็นเพียงขั้นตอนที่เป็นทางการ แต่เพื่อล็อคขอบเขตความล้มเหลว

เรานำเครื่องจักรทั้งหมดไปประกอบโดยตรงโดยไม่ต้องซ่อมแซมใดๆ หลังจากบัดกรีในห้องสิ่งแวดล้อม 85°C/85%RH จ่ายไฟอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 1000 ชั่วโมง จากนั้นจึงแยกชิ้นส่วนอุปกรณ์ BGA The solder joint interface was observed by SEM. ไม่พบการเปลี่ยนเฟสที่ผิดปกติจาก Cu6Sn5 เป็น Cu3Sn ในทุกตัวอย่าง และไม่มีสัญญาณของการหลุดลอกระหว่างลูกบัดกรีและแผ่นอิเล็กโทรด สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการเลือกวางโลหะบัดกรีในปัจจุบัน (SN100C+0.5%Ni) กลยุทธ์การเปิดลายฉลุ และโปรไฟล์การจัดเรียงใหม่ของ JiaJinYuan ได้สร้างการจับคู่แบบวงปิด ซึ่งสนับสนุนอายุการใช้งาน 10 ปีที่จำเป็นสำหรับสถานการณ์ 5G และการจัดเก็บพลังงานอย่างแท้จริง