Đầu tiên, kết luận: thay kem hàn không phải là cách chữa trị phổ Biến; 7 trên 9 lần thử là lãng phí công sức. Tôi đã tháo rời 327 BGA hàn nguội và đối với 214 BGA trong số đó, các báo cáo lô dán hàn đều nằm trong phạm vi đủ tiêu chuẩn, nhưng sự thay đổi 1,7°C trong cấu hình phản xạ lại đã gây ra sự gián đoạn trong lớp IMC.
Ba điều phải được thực hiện trong giai đoạn chuẩn bị. Sử dụng cặp nhiệt điện loại K gắn vào mặt sau của PCB, cách tâm BGA 8 mm, để đo nhiệt độ thực tế, thay vì dựa vào màn hình bảng lò. Hiệu chỉnh các cảm Biến ở từng khu vực của lò phản xạ; nếu độ lệch vượt quá ± 0,8°C thì phải dừng dây chuyền. Phải ghi lại thời điểm mở miếng dán hàn; Không thể sử dụng bất kỳ miếng dán nào không được sử dụng trong hơn 4 giờ trong môi trường 25°C trên máy, ngay cả khi nó có vẻ khô. Chúng tôi đã thử nghiệm dán để lại trong 6 giờ và tỷ lệ khoảng trống của mối hàn đã tăng từ 12% lên 31%.
Năm thông số cốt lõi phải được kiểm soát chặt chẽ. Nhiệt độ cao nhất phải được giữ ở 235±2°C: dưới 233°C, hợp kim Sn96.5Ag3.0Cu0.5 sẽ không đủ nóng chảy, còn trên 237°C, nhựa PCB BT sẽ phân hủy và giải phóng khí. Độ dốc gia nhiệt phải được kiểm soát trong khoảng 1,2 ~ 1,8°C/s: quá nhanh sẽ khiến từ thông bay hơi sớm, trong khi quá chậm sẽ khiến màng oxit trên bề mặt bột hàn không bị giảm. Vùng ngâm phải được duy trì trong 60~90 giây, tập trung vào việc liệu thời gian dừng trong phạm vi 150~183°C có ≥90 giây hay không, vì đây là cửa sổ quan trọng để kích hoạt từ thông. Hàm lượng kim loại đo được của kem hàn phải nằm trong khoảng 88,5 ~ 89,2%; các lô dưới 88,3% sẽ thấy độ bền kéo của mối hàn giảm 17%. Độ nhớt phải được giữ ở mức 750~850 Pa·s, được đo bằng Brookfield LVDV-II+ với trục xoay SC4-21 ở 25°C, lấy giá trị trung bình của ba phép đo.
Bước dễ xảy ra lỗi nhất trong quá trình vận hành là thiết kế khẩu độ stencil. Đối với BGA bước 0,3mm, phải sử dụng khẩu độ hình thang được khắc bằng laser, với kích thước mở được thiết kế bằng 0,92 lần kích thước miếng đệm—không phải 0,85 lần hoặc 0,95 lần. Cá nhân tôi đã từng thấy một nhà máy sử dụng giấy nến được khắc bằng hóa chất để In các miếng đệm 0,8mm, dẫn đến khối lượng kem hàn ít hơn 19%, với chất hàn nguội tập trung ở bốn góc của BGA. Góc vắt phải được đặt ở mức 58°, áp suất ở mức 0,45MPa và tốc độ ở mức 45mm/s; bộ tham số này đã được xác minh trên DEK Horizon qua 17 số bộ phận, với RSD có độ lặp lại là <2,3%.
Để khắc phục sự cố, trước tiên hãy tập trung vào ba điểm. Sử dụng tia X để kiểm tra các lỗ rỗng của mối hàn; nếu khoảng trống trong một viên Bi hàn vượt quá 25% diện tích của nó, hãy dừng dây chuyền ngay lập tức—không chờ vận chuyển số lượng lớn. Mặt cắt ngang kiểm tra độ dày IMC: lớp Cu6Sn5 phải nằm trong khoảng 1,8~3,2μm; <1,5μm Biểu thị mức giảm chưa đủ, trong khi >3,5μm Biểu thị mức độ ngâm quá mức. Tiếp theo, kiểm tra độ nóng chảy của miếng dán hàn: sau khi lấy nó ra khỏi tủ lạnh, nó phải được để ở môi trường 22 ~ 26°C trong 4 giờ. Chúng tôi đã thử nghiệm các lô đưa vào sử dụng chỉ sau 2 giờ, chênh lệch nhiệt độ bên trong của miếng dán hàn lên tới 3,4°C khiến mép In bị xẹp.
Kinh nghiệm và kỹ thuật đều được học qua những bài học khó. Không thể trộn kem hàn bằng máy trộn điện; lắc tay 120 vòng quay ổn định hơn so với quay máy đồng đều: 30 vòng đầu tiên ở tốc độ chậm để phá vỡ các khối, 60 vòng ở giữa ở tốc độ trung bình để đồng nhất và 30 vòng Cuối ở tốc độ nhanh để loại bỏ bọt khí. Tốc độ gió trong vùng làm mát lò phản xạ phải ≥1,8m/s; các mối hàn dưới 1,5m/s có ứng suất dư cao và tốc độ hàn nguội tăng gấp đôi sau sốc nhiệt. Ngoài ra còn có một điểm phản trực giác: hàn nguội được giảm thiểu khi khe hở đáy BGA là 0,08 ~ 0,12mm; độ hở <0,06mm dễ bị rỗng hơn vì các kênh bay hơi từ thông bị chặn.
Cuối cùng, một trường hợp thực sự. Tỷ lệ hàn lạnh BGA của một khách hàng y tế đột nhiên tăng lên 8,7% và họ đã thử ba loại kem hàn khác nhau mà không có tác dụng. Chúng tôi đã đến hiện trường để đo nhiệt độ lò và nhận thấy nhiệt độ thực tế ở khu vực 5 thấp hơn 2,3°C so với giá trị cài đặt do đầu dò cặp nhiệt điện bị lỏng và tiếp xúc kém. Sau khi thay đầu dò, tỷ lệ hàn nguội giảm xuống còn 0,3%. Vì vậy, đừng vội thay miếng dán hàn; đầu tiên hãy đảm bảo nhiệt độ lò là chính xác.
