Ang mga panloob na void sa BGA at QFN device solder joints ay hindi nakahiwalay na mga depekto, ngunit ang resulta ng pinagsamang pagkilos ng maraming variable ng proseso tulad ng hindi pantay na kapal ng pag-print ng Solder Paste, nakaharang na mga landas ng Flux volatilization sa panahon ng reflow, hindi sapat na nitrogen purity, at lumalalang pagkabasa ng ibabaw ng PCB pad. Kapag nabuo na ang mga void, hindi na sila maaalis sa mga susunod na proseso, kaya dapat ipakilala ang kontrol mula sa mga hakbang sa pagmamanupaktura sa harap.
Tinutukoy ng Void na Lokasyon ang Antas ng Panganib sa Pagkabigo
Sinusubaybayan namin ang mga X-ray na larawan ng 28 batch ng QFN-48 device sa JJY production line sa loob ng tatlong magkakasunod na buwan at nalaman na kung ang mga void ay puro sa gitnang bahagi ng solder joint na may diameter na higit sa 75 μm, ang kanilang thermal stress concentration factor ay tataas ng 2.1 beses. Habang ang maliliit na voids (<30 μm) na matatagpuan sa apat na sulok ng solder joint ay may limitadong epekto sa thermal conduction, madali nilang ma-induce ang shear fracture. Ipinahihiwatig nito na ang laki at lokasyon ng void ay dapat suriin nang sabay-sabay, sa halip na tingnan lamang ang kabuuang proporsyon ng lugar.
Direktang Naaapektuhan ng Solder Paste Printing Parameters ang Void Generation Probability
Kapag ang tatlong parameter—pagbabago ng pressure ng squeegee ±0.3 kgf, stencil aperture wall roughness Ra > 0.8 μm, at release speed na mas mababa sa 15 mm/s—ay lahat ay wala sa kontrol, ang solder paste transfer rate ay bumababa ng 12% na may matinding edge tailing, na humaharang sa mga gas escape channel sa panahon ng reflow. Ang void rate ay tumataas mula sa normal na 8% hanggang 37%, na may 62% ng mga void na sinamahan ng local bridging.
Ang Reflow Atmosphere at Status ng PCB ay Synergistically Palakasin ang Void Hazards
Kapag ang nitrogen dew point sa furnace ay mas mataas sa -40°C at ang kapal ng OSP film sa PCB pad ay lumampas sa 0.4 μm, ang tensyon sa ibabaw sa panahon ng solder paste na melting stage ay abnormal na tumataas, na nagpapahirap sa flux decomposition gas na tumagos sa likidong solder layer at makatakas. Ang average na void volume ay tumataas ng 40%. Sa puntong ito, kahit na ang pinakamataas na temperatura ay nakakatugon sa pamantayan, ang isang malaking bilang ng mga closed voids ay umiiral pa rin sa loob ng solder joint, at ang aktwal na conductive cross-section ay nabawasan ng 19%.
Naaaksyunan ang Void Interception Measures para sa Production Line
Para sa pang-araw-araw na inspeksyon sa unang artikulo, 3 BGA device ang dapat na ma-sample sa ilalim ng 200× mikroskopyo upang masuri ang anggulo ng basa sa gilid ng solder ball. Kung ang isang obtuse angle >85° o solder paste climb height <1/3 ng solder ball diameter ay napansin, agad na ihinto ang linya upang i-calibrate ang stencil tension at muling suriin ang nitrogen purity. Kasabay nito, kumuha ng mga PCB mula sa parehong batch para magsagawa ng pad surface contact angle test; ang contact angle >68° ay hinuhusgahan bilang OSP failure, at ang mga naturang board ay hindi dapat ilagay sa produksyon.
