Una, tingnan ang walang laman na lokasyon. Kung ang mga void sa gitna ng ibaba ng BGA ay lumampas sa 15% at ang mga void sa QFN thermal pad ay lumampas sa 25%, maaari mong alisin ang PCB pad oxidation o stencil aperture na mga isyu, at direktang maghukay sa mga parameter ng Solder Paste at reflow oven. Huwag magmadali upang baguhin ang solder paste; gumamit muna ng infrared thermometer na nakakabit sa board upang sukatin ang real-time na profile ng temperatura ng tatlong board. Dapat kang gumamit ng K-type na thermocouple na naayos na may pandikit na lumalaban sa mataas na temperatura, at hindi maaaring umasa sa mga naka-built-in na thermocouple na pagbabasa ng oven, na 1.2mm ang layo mula sa ibabaw ng conveyor, na may mga aktwal na deviation na kadalasang umaabot sa ±5.3°C.

Ang pagpili ng solder paste ay hindi batay sa ina-advertise na label na"low void" ng manufacturer, ngunit sa tatlong hard parameter: ang nilalaman ng metal ay dapat na 88.5±0.3wt%, ang Flux softening point ay dapat nasa pagitan ng 87°C at 92°C, at ang lagkit sa 25°C ay dapat na 720±50Pa·s. Noong nakaraang linggo, lumipat ang production line sa isang batch ng Japanese solder paste na may nominal na nilalamang metal na 89.2%, ngunit ang aktwal na sukat ay 87.6% lamang. Bilang resulta, ang BGA void rate ay tumaas mula 6.3% hanggang 13.7%, at ang mga solder joint na inalis sa panahon ng rework ay kulay abo, na nagpapahiwatig ng halatang hindi sapat na pagbawas.

Ang pinakanakapanlilinlang na bagay sa mga parameter ng reflow oven ay ang nakatakdang halaga. Ilagay ang oven temperature profiler sa ilalim ng board at patakbuhin ito para i-record ang sinusukat na peak temperature ng bawat zone. Dapat kontrolin ang heating slope ng preheat zone 1 at 2 sa pagitan ng 1.5°C/s at 2.0°C/s. Kung ang slope ay lumampas sa 2.2°C/s, ang flux ay kumukulo nang marahas at maglalabas ng gas, ngunit kung ito ay mas mababa sa 1.3°C/s, ang solvent ay hindi ganap na sumingaw. Ang ten-zone oven na ginagamit sa aming pabrika ay kadalasang may zone 3 na may sukat na 4.1°C na mas mataas kaysa sa itinakdang halaga, habang ang zone 7 ay 3.8°C na mas mababa. Kung hindi na-calibrate ang paglihis na ito, ang pagsasaayos ng mga parameter ay parang paghuli ng mga maya na nakapiring.

Ang oras sa itaas ng liquidus (TAL) ay dapat na mahigpit na kinokontrol sa 65 hanggang 85 segundo. Kapag gumagamit ng Sn96.5Ag3.0Cu0.5 alloy, ang sinusukat na melting point ay 217.2°C. Ang oven display na 217°C ay hindi maaasahan; dapat kang gumamit ng thermocouple upang sukatin ang aktwal na temperatura ng solder joint sa ibabaw ng board. Sa sandaling natagpuan namin na ang TAL ay 52 segundo lamang, at natagpuan na ang bilis ng chain ay nadagdagan mula 70cm/min hanggang 85cm/min nang hindi muling pinapatakbo ang profile ng temperatura. Sapat pa rin ang peak temperature sa 238°C, ngunit hindi sapat ang oras ng paghawak, hindi sapat ang paglaki ng copper-tin intermetallic compound (IMC), at naipon ang mga void sa interface layer.

Ang pinakamataas na temperatura ay hindi lamang tumutukoy sa malawak na hanay ng 235°C hanggang 245°C. Para sa 0.4mm pitch BGA, dapat itong stable sa 239°C±1°C; para sa malalaking lugar na thermal pad sa makapal na tansong board, dapat itong itaas sa 242.5°C at mapanatili sa loob ng ≥12 segundo, kung hindi, ang flux residue ay hindi maaaring itulak buksan ang nitrogen protection layer. Noong nakaraang buwan, sinubukan namin ang 243.8°C, ngunit sa halip ay tumaas ang void rate, dahil ang rosin sa solder paste ay masyadong mabilis na nag-crack, at na-block ng mga carbonized na particle ang mga channel ng tambutso.

Huwag bulag na maniwala sa 99.99% nitrogen concentration. Kapag ang sinusukat na nilalaman ng oxygen ay lumampas sa 100ppm, ang void rate ay magsisimulang tumaas nang linearly. Pagkatapos lumampas sa 350ppm, para sa bawat 50ppm na pagtaas, ang void area ay tumataas ng humigit-kumulang 2.1%. Lumipat kami sa isang online na oxygen analyzer para sa pagsubaybay at nalaman namin na tumatanda na ang sealing ring sa loob ng pressure reducing valve ng gas storage tank, na nagiging sanhi ng paghahalo ng hangin sa papasok na nitrogen. Ang nasusukat na nilalaman ng oxygen ay umabot sa 620ppm. Matapos ihinto ang makina at palitan ang sealing ring, ang void rate ay bumaba pabalik sa 5.4% sa parehong araw.

Ang kapal ng stencil at laki ng aperture ay makakaapekto sa halaga ng paglabas ng solder paste, ngunit ang pangunahing sanhi ng mga void ay wala dito. Para sa 0.12mm stencil printing sa isang 0.3mm pad, kung ang dami ng solder paste pagkatapos ng demolding ay mas mababa sa 0.012mm³, gaano man kahusay ang solder paste, hindi nito maililigtas ang mga void. Gayunpaman, ang sitwasyong ito ay napakabihirang. In ang aming data sa nakalipas na anim na buwan, mayroon lamang 2 kaso, na parehong sanhi ng squeegee pressure na maling na-adjust mula 4.5kg hanggang 6.8kg, na nagreresulta sa pagkaka-flatten ng solder paste.

Panghuli, suriin ang imbakan ng solder paste. Pagkatapos alisin ito sa refrigerator, dapat itong magpainit nang higit sa 4 na oras. Kung ang hindi pa nabuksan na solder paste ay inilagay sa isang 25°C na kapaligiran nang higit sa 12 oras, ang aktibidad ng flux ay mabubulok ng humigit-kumulang 17%. Ang isang batch ng solder paste ay inilagay sa produksyon pagkatapos lamang ng 2 oras ng pag-init, at ang mga void ay nakakonsentra sa mga solder joint ng mga bahagi ng Chip 0402. Sa ilalim ng mikroskopyo, ang flux residue ay flocculent, at ang oxide film ay hindi ganap na natunaw.

Bago palitan ang solder paste, gawin muna ang maliit na batch verification. Kumuha ng 20 board, panatilihing hindi nagbabago ang profile ng temperatura ng oven, palitan lang ang solder paste, at sukatin ang void rate ng 5 tipikal na device. Ang criterion sa pagtanggap ay hindi isang average na halaga na mas mababa sa 8%, ngunit isang maximum na void rate na ≤11% sa isang board, at walang abnormal na puntos na lampas sa 9% sa 10 magkakasunod na board. Noong nakaraang pagkakataon, inalis namin ang tatlong supplier ayon sa pamamaraang ito, at ang huling napili ay may nasusukat na nilalamang metal na 88.47wt%, at ang pagbabagu-bago ng TAL ay kinokontrol sa loob ng ±3.2 segundo.