Huwag magmadali upang ayusin ang temperatura ng reflow oven. Mahigit sa 90% ng mga isyu sa QFN solder ball ay malakas na nauugnay sa disenyo ng stencil aperture, lalo na sa gitnang bahagi ng thermal pad. Ang karaniwang laki ng QFN thermal pad ay karaniwang 3.5 × 3.5mm, ngunit maraming pabrika ang gumagamit pa rin ng 100% aperture openings, na isang malaking pagkakamali. Dapat itong baguhin sa 75±3% na nakaukit na mga siwang na may 0.15mm na rounded corner chamfer sa apat na sulok; kung hindi man, ang Solder Paste ay pinipiga patungo sa mga gilid sa panahon ng maagang yugto ng reflow at nagpapatigas sa 0.2～0.4mm spherical solder ball.

Ang pagpili ng solder paste ay hindi nakasalalay sa brand, ngunit sa antas ng aktibidad ng ROL0 bawat J-STD-004B. Ang ROL0 ay may 30% na mas kaunting rosin na nalalabi kaysa sa ROL1 at mas ganap na nag-volatilize, na pumipigil sa mga Flux na pagsabog sa hanay ng 150℃～180℃ mula sa paglabas ng tinunaw na solder mula sa pad. Sinubukan namin ang SN63/PB37+ROL1 at nakamit ang 1.2% na solder ball rate sa 235℃ na pinakamataas na temperatura; ang paglipat sa ROL0 ay nabawasan ito sa 0.07%.

Ang mga reflow oven measurements ay dapat gumamit ng QFN-specific na mga thermocouple na direktang nakakabit sa gitna ng ilalim ng thermal pad ng device, hindi lang sa ibabaw. Ang peak temperature ay dapat na mahigpit na kontrolado sa 238±2℃, at ang soak zone (sa itaas 217℃) ay dapat na limitado sa 65～75 segundo. Ang paglampas sa 78 segundo ay nagpapabilis ng oksihenasyon ng solder paste at nadodoble ang posibilidad ng mga bolang panghinang. Pinahaba ng isang customer ang soak zone sa 92 segundo, na nagdulot ng pagtaas ng mga rate ng solder ball mula 0.09% hanggang 2.3%.

Kabilang sa mga parameter ng pag-print, ang bilis ng alisan ng balat ay isang nakatagong salarin. In siksik na lugar ng QFN pad, ang bilis ng pag-alis ng balat na lumampas sa 25mm/s ay nagiging sanhi ng solder paste na kunin ng stencil at bumubuo ng maliliit na solder sphere na pinagsama-sama sa mga bola pagkatapos ng reflow. Inirerekomenda ang setting na 18±2mm/s, habang kinukumpirma ang tensyon ng stencil na ≥35N/cm2. Sa ibaba ng 32N/cm2, ang stencil sagging ay nagdudulot ng biglaang lokal na pagtaas ng solder volume.

Dapat bang 0.12mm o 0.15mm ang kapal ng stencil? Depende sa pitch. Para sa mga pitch na mas mababa sa 0.4mm, 0.12mm ay dapat gamitin upang maiwasan ang mataas na panganib ng solder bridging sa pagitan ng mga pad; para sa 0.5mm pitch at mas mataas, 0.15mm ang maaaring gamitin, ngunit ang aperture aspect ratio ay dapat tumaas mula 1.15 hanggang 1.25 upang mabayaran ang pagtaas ng volume na dulot ng mas malaking kapal.

May mga trick sa paghahanap ng mga solder ball. Kung puro sa apat na sulok ng QFN, tingnan muna kung ang stencil aperture na bilugan na sulok ay nawawala o sobrang laki; kung ibinahagi sa gitna ng mahabang gilid, ito ay 80% malamang dahil sa hindi pantay na presyon ng squeegee—mga pagkakaiba sa presyon na lumalagpas sa 5N sa pagitan ng kaliwa, gitna, at kanan ay nagiging sanhi ng paglihis; kung random na nakakalat, agad na sukatin ang solder paste lagkit, na dapat ay 750±50Pa·s sa 25℃. Ang masyadong mababa ay nagiging sanhi ng sagging, masyadong mataas ay nagiging sanhi ng mahinang paglabas ng alisan ng balat.

Huwag maniwala sa mga sinasabi na"magagawa ito ng paglilinis." Ang paglilinis na nakabatay sa tubig ay walang epekto sa nabuo nang mga bolang panghinang at maaari pa ngang magdulot ng natitirang flux upang masira ang mga pad. Kung talagang kailangan ang paglilinis, gumamit ng nitrogen para tangayin ang loose powder bago mag-reflow, na may kontrol sa bilis ng hangin sa 12m/s; ang mga bilis na higit sa 15m/s ay makakaistorbo sa hugis ng solder paste.

Mayroong isang counterintuitive phenomenon: ang nitrogen reflow ay hindi kinakailangang bawasan ang mga solder ball. Kapag bumaba ang konsentrasyon ng oxygen sa ibaba 100ppm, ang bilis ng basa ng ROL0 solder paste ay masyadong mabilis, at ang tinunaw na solder ay ikinakandado ng pag-igting sa ibabaw bago ito kumalat, na nagiging mas malamang na bumulaga ito. Ang sinusukat na pinakamainam na konsentrasyon ng oxygen ay 300±50ppm, na nagbubunga ng pinakamababang solder ball rate.

Pagkatapos ng 2000 prints, magsisimulang bumuo ng mga burr ang stencil aperture edge, lalo na para sa malalaking area na aperture tulad ng mga thermal pad. Ang mga burr ay nakakakuha ng solder paste at bumubuo ng mga particle. Ang pag-scan ng SEM ay dapat isagawa bawat 1500 na pag-print; anumang single-side burr na lumalagpas sa 0.012mm ay nangangailangan ng agarang pag-scrap. Isang batch ng mga produkto ang nakakita ng solder ball rate na tumalon mula 0.05% hanggang 0.8% dahil sa naantalang pagpapalit ng stencil.

Isang huling detalye: pagkatapos buksan ang vacuum packaging ng mga papasok na QFN device, dapat silang mag-online sa loob ng 4 na oras. Kung ang card ng indicator ng kahalumigmigan ay nagpapakita ng >10%RH, kailangan ang baking. Ang pagbe-bake sa 30℃/24h ay tila banayad, ngunit ito ay nagdudulot ng bahagyang cross-linking ng organikong sasakyan sa solder paste, na humahantong sa hindi pantay na paglabas ng gas sa panahon ng reflow at pag-udyok sa mga bolang panghinang. Ang aktwal na inirerekomendang kondisyon ay 125℃/8h, na may paglamig bago mag-online.

Ang post-reflow visual inspection ay dapat gumamit ng 15× magnifier na may polarized LED; Ang 0.2mm solder ball ay karaniwang hindi nakikita sa ilalim ng ordinaryong puting ilaw. Tumutok sa pag-scan ng mga lugar kung saan ang agwat sa pagitan ng thermal pad at nakapaligid na GND pad ay <0.3mm—90% ng mga hindi nakuhang solder ball ay nakatago dito.

Isang beses, lumampas ang linya ng produksyon sa mga limitasyon ng solder ball sa loob ng tatlong magkakasunod na araw. Sa wakas ay napag-alaman na ang ugat ng sanhi ay mga pagod na bearings sa solder paste mixer, na may mga pagbabago sa bilis na ±18rpm na nagiging sanhi ng batch-to-batch na lagkit na dispersion na lumampas sa mga limitasyon. Matapos palitan ang mga bearings, bumalik sa normal ang data. Ang ganitong uri ng isyu ay hindi maaaring malinaw na nakasulat sa mga SOP; ito ay masusubaybayan lamang ng mga tao.

Ang solder paste ay dapat na palamigin pagkatapos buksan, ngunit dapat pahintulutang magpainit sa loob ng 4 na oras bago mag-online, at manu-manong hinalo gamit ang isang squeegee nang hindi bababa sa 90 segundo. Ang mga awtomatikong mixer na tumatakbo sa bilis na lampas sa 60rpm ay nagpapakilala ng mga bula, na nagiging lugar ng pag-aanak para sa mga bolang panghinang kapag pumutok ang mga ito.

Huwag lamang tumuon sa mga parameter ng kagamitan—maramdaman muna ang temperatura ng heat sink sa likod ng reflow oven. Kung ang heat sink sa ikatlong zone ay masyadong mainit upang hawakan, ito ay nagpapahiwatig ng nabigong sirkulasyon ng mainit na hangin, at ang lokal na overheating ay hindi maaaring hindi makabuo ng mga solder ball. Ang isang infrared thermometer ay dapat magbasa ng ≤55 ℃.

Ang dalas ng paglilinis ng stencil ay dapat ipatupad bawat 500 board. Pagkatapos ng pagpahid ng IPA, kinakailangan ang pangalawang punasan gamit ang isang walang lint na tela na isinasawsaw sa acetone; Ang natitirang IPA ay tumutugon sa solder paste upang bumuo ng mga puting particle na humahalo sa mga solder ball pagkatapos ng reflow at mahirap makilala.

In kaso ng biglaang pag-akyat ng mga solder ball, ang unang aksyon ay ang kumuha ng tatlong bagong printed na PCB, agad na ilagay ang mga ito sa isang -10℃ na freezer sa loob ng 15 minuto, pagkatapos ay alisin ang mga ito at dahan-dahang pindutin ang tape sa lugar ng thermal pad. Ang mga silver-gray na particle na idinidikit ng tape ay un-reflowed solder paste agglomerates, na nagpapahiwatig na ang problema ay nasa yugto ng pag-print kaysa sa yugto ng reflow.