Đối với hàn nóng chảy lại các thiết bị có dây dẫn không đáy như BGA/QFN, tốc độ gia nhiệt không phải là một tùy chọn mà là ngưỡng tạo ra hoặc phá vỡ. Điều này là do cửa sổ bay hơi hẹp của chất trợ dung trong chất hàn, phản ứng nóng chảy chậm của chất hàn và sự phân bố công suất nhiệt không đồng đều của PCB được xếp chồng lên nhau. Một sai sót nhỏ sẽ dẫn đến xuất hiện hàng loạt mối hàn nguội hoặc hiện tượng bia mộ. Dây chuyền sản xuất của chúng tôi đã từng điều chỉnh tốc độ dây chuyền thêm 0,3 m/phút, khiến độ dốc gia nhiệt ở vùng thứ hai của lò nung lại tăng từ 2,1°C/s lên 3,4°C/s. Kết quả là, kiểm tra lấy mẫu tia X của hai lô liên tiếp cho thấy diện tích trống của các mối hàn góc BGA vượt quá 18%.

Tốc độ gia nhiệt quá cao trong phần làm nóng sơ bộ sẽ trực tiếp làm rách lớp nền gốm

Khung đồng của gói QFN và thân gói bằng nhựa có sự khác Biệt lớn về hệ số giãn nở nhiệt. Khi nhiệt độ bề mặt PCB tăng từ 30oC lên 150oC trong vòng chưa đầy 90 giây, các vết nứt nhỏ sẽ xảy ra ở mức tập trung ứng suất ở mép khung. Những vết nứt như vậy không rõ ràng trong thử nghiệm CNTT, nhưng sau 72 giờ lão hóa ở nhiệt độ cao và độ ẩm cao, tỷ lệ hở mạch đã tăng vọt lên 11%. Jia Jinyuan đã xác minh rằng 2,3oC/s là ngưỡng an toàn cho các thiết bị pin QFN-48. Sau khi vượt quá ngưỡng này, lực bong tróc của miếng đệm giảm đi 35%.

Thời gian dừng không đủ trong phần ngâm gây ra cặn cacbon hóa

Nếu phần ngâm không thể giữ cho bề mặt ván ổn định trong phạm vi 145oC ~ 155oC trong hơn 100 giây thì chất trợ dung gốc nhựa thông không thể bị phân hủy và thoát ra hoàn toàn. Phần dư đã được xử lý bán phần còn lại trong khoang dưới cùng của QFN sẽ được cacbon hóa trở lại ở đỉnh nóng chảy lại. Điều này không chỉ chặn đường dẫn nhiệt và gây quá nhiệt cục bộ mà còn cản trở sự lan rộng của chất hàn và tạo thành vòng không làm ướt. Chúng tôi đã sử dụng thử nghiệm đầu dò bay để so sánh và nhận thấy rằng thời gian ngâm giảm 20 giây tương ứng với tốc độ truyền lực đẩy của mối hàn giảm 19 điểm phần trăm.

Độ dốc thay đổi đột ngột trước nhiệt độ cực đại gây ra hiện tượng lệch Bi hàn

Các thiết bị BGA đi vào vùng quan trọng của mối hàn gần 183oC. Tại thời điểm này, nếu tốc độ gia nhiệt tăng mạnh từ 1,8oC/s lên 2,9oC/s, tốc độ mất cân bằng của sức căng bề mặt chất hàn lỏng vượt xa khả năng tự hiệu chuẩn của bóng hàn, dẫn đến sự dịch chuyển ngang 12% của bóng hàn đối với BGA bước 0,4mm. Hình ảnh tia X cho thấy hướng dịch chuyển rất phù hợp với hướng dòng khí của lò. Hiện tượng này Biến mất sau khi điều chỉnh van cân bằng thể tích không khí, cho thấy sự dao động về tốc độ gia nhiệt có mức độ nguy hiểm cao hơn giá trị tuyệt đối.

Chênh lệch nhiệt độ không được kiểm soát trên bảng sẽ khuếch đại khả năng xảy ra lỗi cục bộ

Nếu chênh lệch nhiệt độ giữa tâm và rìa của BGA trên cùng một PCB vượt quá 3oC, thì chênh lệch thời gian ở đỉnh nóng chảy lại đạt tới 4,2 giây. Điều này có nghĩa là các mối hàn ở giữa đã bắt đầu nguội đi và kết tinh lại trong khi các cạnh vẫn ở trạng thái nóng chảy. Các hạt hàn thô và độ dày lớp IMC không đồng đều xảy ra đồng thời. Jia Jinyuan đã sử dụng máy ảnh nhiệt hồng ngoại để đo một tấm ván 6 lớp. Ở tốc độ gia nhiệt 2,6oC/s, chênh lệch nhiệt độ đạt 2,8oC và tốc độ sửa chữa cao gấp 3,6 lần so với điều kiện 2,1oC/s.