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QFN 焊接細腳設計、焊膏抗流變以防止橋接

QFN 焊接細腳設計、焊膏抗流變以防止橋接

QFN焊接中橋連的根本原因不是焊盤設計不合理,而是焊膏從印刷後到回流焊前的流變行為不受控制。當細小的引腳間距從0.5mm壓縮到0.3mm後,即使是焊膏的輕微塌陷或邊緣毛邊也足以在早期加熱階段形成金屬橋。尤其是當環境濕度超過60%RH且錫膏在沒有氮氣保護的情況下開放4小時以上時,松香系統的吸濕軟化會直接放大這種塌陷趨勢。

我們經過驗證,JJYJF-608焊膏在25℃保存72小時後黏度衰減率僅3.2%,遠低於同類產品8.7%的平均水準。這是由於支化松香改質樹脂與球形度≥92%的5#粉末的協同作用,可以在刮印過程中保持剪切稀化響應的線性範圍,保證脫模順利,同時抑制回流前的橫向擴散。 In 相較之下,普通錫膏在相同條件下印刷後30分鐘內邊緣輪廓已變得模糊,在顯微鏡下可見明顯的毛刺延伸。

鋼網孔徑必須嚴格設計,負公差為 0.02mm,與引腳寬度相符。例如,0.3mm的引腳對應0.28mm的方形孔徑,必須採用電鑄工藝,而不是雷射切割。這是因為後者在孔壁上形成的微熔渣會在刮刀的壓力下引起焊膏的局部撕裂,而這種撕裂在細間距場景下很容易演變成連續的焊橋。我們曾經使用相同的JJY焊膏對兩種類型的鋼網進行比較和測試,橋接缺陷率相差3.8倍。問題在於雷射孔壁粗糙度Ra>0.8μm引起的焊膏斷裂和重新黏附。

將刮刀角度設定為35°是透過27條生產線測量得到的平衡點。當角度小於33°時,焊膏填充不足,導致冷焊點增加;當大於37°時,刮刀對鋼網施加的垂直分力過大,導致錫膏在離開鋼網的瞬間發生微噴。這種噴射表現為0.3mm間距以下的不規則焊珠群,這些焊珠在後續回流過程中被熱氣流推動,準確地卡在相鄰焊盤之間的間隙中,形成橋接。因此,刮刀壓力必須同步控制在5.8±0.3kg範圍內,才能使35°角真正發揮作用。

回流焊爐第二溫區的升溫斜率必須限制在1.2℃/s以內,否則150℃附近的QFN底部焊料端部會因助焊劑劇烈汽化而產生微爆效應。這種爆炸擾動,疊加在焊膏尚未完全潤濕的狀態上,將會徹底擊碎本已脆弱的焊膏邊界。我們曾經在客戶現場發現橋接集中在第3到第5列引腳。拆解後證實,該區域的鋼網支撐筋變形導致焊錫量局部偏高,而過大的回流斜率進一步放大了這種偏差。最終,在調整坡度並更換模板後,所有異常現象均已解決。

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