Ang labis na isyu sa solder sa mga bottom pad ng BGA ay hindi isang nakahiwalay na phenomenon, ngunit ang pinagsamang resulta ng mga parameter sa pag-print ng out-of-control na Solder Paste, hindi wastong disenyo ng stencil aperture, at pagbabagu-bago ng presyon ng squeegee. Sa patuloy na pagsubaybay ng 12 batch ng 0.4mm pitch BGA device sa linya ng produksyon ng Jia Jinyuan, nalaman namin na kapag ang nasukat na solder paste kapal ay umabot sa 0.15mm, ang X-ray inspection ay nagpakita ng mga void na puro sa gitnang bahagi ng solder joints sa isang hindi regular na pinagsama-samang hugis; kapag ang kapal ay kinokontrol sa loob ng 0.12–0.13mm na hanay, ang pamamahagi ng void ay mas kaunti at ang laki ay mas pare-pareho.

Ang mga stencil aperture ay malakas na nauugnay sa dami ng solder paste

Kapag ang kapal ng stencil ay 0.12mm at ginagamit ang 1:1 aperture ratio, kasama ang thixotropic index na 3.8 ng Jia Jinyuan SN63-Pb solder paste, ang aktwal na idinepositong volume ay papalapit na sa kritikal na itaas na limitasyon. Sa puntong ito, kung ang anggulo ng squeegee ay bumaba mula 60° hanggang 55° o ang presyon ng pag-print ay tumaas ng 0.2MPa, ang solder paste transfer rate ay tataas ng higit sa 9%, na direktang nagiging sanhi ng lokal na akumulasyon. Sa paunang yugto ng pagkatunaw ng reflow, hinaharangan ng akumulasyon na ito ang patayong daanan ng pagtakas para sa mga Flux decomposition gas, na pinipilit ang mga gas na pumiga nang pahalang at ma-trap sa pagitan ng solder at pad interface.

Ang void na lokasyon ay lubos na pinagsama sa antas ng labis na pag-paste ng solder

Pagkatapos magsagawa ng mga layered scan sa 128 solder joints ng parehong BGA gamit ang microfocus CT, kinumpirma namin na kabilang sa 24 solder joints na may pinakamalalang solder paste excess, 21 voids ang matatagpuan sa solder/pad interface kaysa sa solder/solder ball interface. Ipinapahiwatig nito na ang gas ay hindi nagmumula sa oxide layer ng solder ball mismo, ngunit nakulong sa ilalim ng sobrang kapal ng solder paste layer. Higit pa rito, ang void aspect ratio ay karaniwang mas malaki kaysa sa 3.5, na nagpapakita ng isang hugot na katangian ng filamentous extension. Ang morpolohiya na ito ay tahasang inuri bilang isang proseso na dulot ng mataas na panganib na walang bisa sa IPC-J-STD-005.

Ang reflow profile ay hindi makakabawi para sa mga sobrang depekto ng solder paste

Ang ilang mga pagtatangka ay ginawa upang palawigin ang oras ng soak zone sa 90 segundo upang i-promote ang paglabas ng gas, ngunit ang mga sinusukat na resulta sa halip ay tumaas ang void rate ng 4.1 na porsyentong puntos. Ang dahilan ay ang sobrang solder paste ay naantala ang heating rate ng bottom pad, na nagiging sanhi ng flux sa interface na mag-carbonize at bumuo ng crust nang wala sa panahon, na higit pang nagla-lock ng mga channel ng gas. Matapos lumipat si Jia Jinyuan sa nitrogen atmosphere sa site, ang void improvement ay limitado, na nagpapatunay na ang ugat ng problema ay hindi ang oxygen content kundi ang physical accumulation morphology ng solder paste mismo.

Ang mga paraan ng pag-verify ay dapat magsama ng mga quantitative benchmark

Ang mga pang-araw-araw na inspeksyon ay hindi maaaring umasa lamang sa visual na paghuhusga ng kapunuan ng solder paste; Dapat gamitin ang kagamitan ng SPI upang magsagawa ng mga naka-zone na istatistika sa bawat lugar ng BGA. Kapag ang median solder paste volume sa isang partikular na lugar ay lumampas sa 115% ng theoretical value at ang standard deviation ay mas malaki sa 8.2%, ang linya ay dapat na agad na ihinto upang i-calibrate ang squeegee parallelism at stencil tension. Minsan naming binalewala ang pinagsamang pamantayang ito, na naging sanhi ng pagtaas ng void defect rate mula 1.7% hanggang 6.9% sa patuloy na produksyon, at ang gastos sa muling paggawa ay lumampas sa pagkawala ng downtime para sa pag-troubleshoot.