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QFN晶片焊接使用什麼焊膏,容易有哪些缺陷?

QFN 焊接焊膏必須平衡細間距印刷適性和回流潤濕能力。經過本廠長期驗證,最穩定的選擇是4型(20-38μm)或5型(15-25μm)焊膏,金屬含量嚴格控制在90.5±0.3%。含量過高會產生黑色、難以清洗的殘留物,含量過低則容易導致空洞率超過規格、焊點強度不足。同时,必须选择松香基免清洗配方,而不是水溶性配方;否则,离子污染很容易残留在0.4mm间距QFN的焊盘之间,并导致CAF失效。

印刷過程中80%的問題與焊膏狀況有關。例如,如果在沒有足夠的溫度恢復的情況下開始印刷,焊膏內的凝結水分會在回流期間破裂,導致焊球飛濺。過大的刮刀壓力與過軟的焊膏相結合會將焊膏擠入 QFN 底部導熱墊的間隙中,從而導致隱藏的橋接。此類缺陷根本無法透過AOI檢測出來,只能透過X射線或功能測試來暴露。更麻烦的是,如果锡膏在没有氮气保护的情况下开放超过24小时,助焊剂活性会衰减,润湿角会增大,往往会导致QFN的四面端子出现单面钉扎、焊料爬升不足,甚至完全开焊点。

回流溫度曲線的匹配程度比焊膏品牌更重要。我們曾經在兩個烤箱上使用相同的焊膏,卻獲得了完全不同的良率;根本原因是峰值溫度偏差8℃。 QFN導熱墊具有較大的熱容量。如果加熱斜率低於1.2℃/s,焊料熔化不同步會導致立碑。如果浸泡區時間小於60秒,助焊劑殘留物會碳化,並沿著QFN體邊緣堆積成棕色燒焦沉積物,不僅影響外觀,還會產生潛在的漏電風險。因此,每次更換錫膏型號時,必須同步重做一塊烘箱溫度測試板;如果不檢查測量的熱電偶曲線,則無法調整溫度。

最麻煩的常見缺陷是底部橋接。表面上看來是由於鋼網孔徑過大造成的,但實際上是焊膏黏度過低和印刷脫模速度過快共同導致的焊膏塌陷。特別是當QFN中心散熱焊盤與周圍接腳之間的間距僅為0.2mm時,塌陷的焊膏在回流早期被拉向高熱區域,形成潛在的短路。這種橋接在常溫下電阻正常,但高溫老化後電阻急劇下降,最終導致客戶端系統重設。 In 另外,當焊膏氧化嚴重時,沿著印刷邊緣的毛邊會增加。在顯微鏡下,可以在引腳端子的一側看到焊料堆積,而在另一側看到焊料缺陷。回流焊接後,焊點呈新月形,推力測試一般在3N以下,是典型的潤濕不良。

當生產線上遇到QFN冷焊點時,不要急著調整烤箱溫度。首先,對焊點進行橫斷面檢查焊點的IMC層是否連續。如果IMC不連續且厚度<1.2μm,則很可能是焊膏中的活性劑已被上一製程殘留的清潔劑中和。 In這種情況,更換新的焊膏是沒有用的。模板和刮刀橡膠條必須徹底清潔,軌道固定裝置必須用 IPA 擦拭。否則,污染源會不斷遷移,更換十種焊膏並不能解決問題。

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