Ang aming production line ay nakaranas kamakailan ng mga batch leakage failure sa mga aging test para sa tatlong magkakasunod na batch ng 0.4mm pitch QFN device. Ang pagsubok sa paglipad ng probe ay nagsiwalat na ang insulation resistance sa ilalim na bahagi ng BGA ay karaniwang mas mababa sa 10MΩ, habang ang karaniwang kinakailangan ay nag-uutos na dapat itong mas malaki kaysa sa 100MΩ. Ang ugat na sanhi ay natukoy sa huli bilang hindi pantay na pamamahagi ng nalalabi ng Solder Flux pagkatapos ng reflow ng no-clean Solder Paste. Sa ilalim ng mikroskopyo, ang translucent amber film-like residue ay makikita sa solder joint edges, na puro sa mga lugar kung saan ang stencil apertures ay hindi pagkakatugma at sa mahinang mga printing zone na dulot ng hindi sapat na squeegee pressure.

Bagama't ang rosin-based carrier ng no-clean solder paste ay idinisenyo upang mabulok at mag-volatilize sa mataas na temperatura, sa panahon ng aktwal na reflow, kung ang peak temperature ay hindi umabot sa itaas 235°C, o ang nitrogen purity sa furnace ay mas mababa sa 99.99%, o ang oras ng paghawak ay mas mababa sa 60 segundo, ang ilang mga organic acid activator ay hindi magiging ganap na carbonized. Ang mga undecomposed solder Flux residues na ito ay sumusunod sa interface sa pagitan ng PCB solder mask at pads, sumisipsip ng moisture at nag-ionize ng mga halogen ions tulad ng Cl? at Br?, na bumubuo ng kasalukuyang pagtagas sa antas ng microampere sa ilalim ng mga kundisyon ng bias. Ito ay partikular na madaling magdulot ng mga maling pag-trigger sa μV-level na mga signal path tulad ng mga BMS sampling network.

Inihambing namin ang mga nalalabi na antas ng tatlong mainstream na no-clean solder paste sa ilalim ng parehong stencil tension (45N/cm2) at anggulo ng squeegee (55°). Nalaman namin na ang Type A solder paste na may solidong content na 89.2% ay mayroong post-soldering ionic contamination level na kasing taas ng 1.8μg/cm2 NaCl equivalent sa peak temperature na 230°C, na higit sa 0.5μg/cm2 na limitasyon na tinukoy ng IPC-J-STD-001. In contrast, Type B solder paste na may solidong content na 87.6%, dahil sa mas maikli nitong rosin molecular chain at mas malawak na thermal decomposition window, mayroon lamang 0.32μg/cm2 residue sa ilalim ng parehong mga parameter ng proseso. Ito ay nagpapahiwatig na ang pagkontrol sa solder flux residue ay hindi maaaring umasa lamang sa"no-clean" na label, ngunit dapat ding tumugma sa mga setting ng reflow oven temperature zone sa TGA thermogravimetric analysis curves ng mga partikular na batch.

Ang on-site na plano sa pagsasaayos ay pataasin ang orihinal na setting ng peak temperature mula 228°C hanggang 236°C at pahabain ang holding section nang 20 segundo, habang tinataasan ang nitrogen flow rate mula 15L/min hanggang 22L/min upang mapabilis ang paglabas ng mga flux decomposition gas. Pagkatapos ng pagsasaayos, ang mga ionic contamination test ng limang magkakasunod na batch ng mga sample ay stably na pinananatili sa 0.41±0.03μg/cm2. Gayunpaman, kinakailangang sabay-sabay na subaybayan kung ang void rate sa ibaba ng QFN ay lumampas sa 15% na itaas na limitasyon dahil sa labis na pagtaas ng temperatura, dahil ang matagal na oras ng pagkatunaw ng solder paste ay magiging sanhi ng flux volatile gas na ma-trap sa loob ng solder joints, na sa halip ay magpapalala sa panganib ng kaagnasan sa ibang pagkakataon.

Ang epektibong solder flux residue control ay hindi kailanman malulutas sa pamamagitan ng paglilinis nang mag-isa o pagpapalit lamang ng solder paste. Dapat nitong isama ang pagtutugma ng ugnayan sa pagitan ng laki ng siwang ng stencil at laki ng solder na particle, ang kompensasyon ng error sa pagitan ng mga sinusukat na temperatura ng bawat reflow oven zone at ang mga posisyon ng pagkakabit ng thermocouple, at ang real-time na linkage ng online na data ng pagsubaybay sa nilalaman ng nitrogen oxygen. Anumang pagkakadiskonekta sa anumang link ay gagawing walang malinis na solder paste ang isang hindi nakikitang pinagmulan ng pagtagas.