Para sa bawat 100 PPM na pagtaas ng oxygen content sa loob ng reflow oven, ang void na rate ng paglitaw ng QFN bottom solder joints ay tumataas ng 1.8 percentage points. Ito ay isang pattern na kinumpirma namin pagkatapos ng pagsubaybay sa data mula sa 12 production lines sa JiaJinYuan reflow ovens sa loob ng tatlong magkakasunod na buwan. Lalo na kapag gumagamit ng SAC305 Solder Paste na may mga OSP-finished na tansong PCB, ang average na void area ratio ay nabawasan mula 8.7% hanggang 2.3% sa ilalim ng nitrogen atmosphere, habang pagkatapos na ilipat ang parehong oven sa normal na air mode, ang mga void ay rebound sa itaas ng 7.9%.

Ang kadalisayan ng nitrogen at rate ng daloy ay dapat na kontrolado nang sabay-sabay

Nalaman ng mga obserbasyon sa site na maraming linya ng produksyon ang tumutuon lamang sa kung konektado ang nitrogen, habang binabalewala ang mga epekto ng pagkasira ng kadalisayan at pagbabagu-bago ng daloy. Kung ang nitrogen interface na karaniwang nilagyan sa JiaJinYuan reflow ovens ay hindi nilagyan ng pangalawang filter, ang dew point ay tataas sa -35°C pagkatapos ng 72 oras na operasyon, na magiging sanhi ng paghahalo ng moisture sa oven chamber at sa halip ay magpapalala sa interfacial oxidation. Kinakailangan namin na ang nitrogen source dew point ay dapat na ≤ -60°C at oxygen content ≤ 10 PPM. Samantala, ang flow meter ay dapat na naka-install sa tuwid na seksyon ng pipe sa oven air inlet upang maiwasan ang agarang daloy na bumaba sa ibaba 12 L/min dahil sa pagyuko ng hose. Ang ganitong mga pagbabago ay magiging sanhi ng lokal na konsentrasyon ng oxygen na lumampas sa kritikal na halaga, na nag-uudyok sa mga clustered microvoids.

Ang sealing ng silid ay ang kinakailangan para sa pagiging epektibo ng nitrogen

Matapos ang mga kurtina ng inlet at outlet sa front conveyor ng JiaJinYuan reflow ovens edad, kung ang puwang ay lumawak ng 0.5 mm, sapat na upang gumuhit ng panlabas na hangin sa high-temperature zone sa anyo ng turbulence. Sa ilalim ng kundisyong ito, ang nasusukat na nilalaman ng oxygen sa loob ng silid ay tumalon mula sa set na 50 PPM hanggang 320 PPM. Samakatuwid, gumagamit kami ng helium mass spectrometer upang magsagawa ng mga pangunahing pagsusuri sa pagtagas sa tatlong lokasyon sa katawan ng oven bawat buwan, kabilang ang flange ng penetration ng pader ng tren, ang sealing ring ng window ng observation ng cooling section, at ang nitrogen diverter valve fittings. Anumang leak point na makikita ay dapat na agad na palitan ng fluororubber seal sa halip na pansamantalang maglagay ng sealant.

Dapat i-recalibrate ang profile ng temperatura upang umangkop sa kapaligiran ng nitrogen

Ang thermal conductivity ng nitrogen ay 12% na mas mababa kaysa sa hangin. Sa ilalim ng parehong kapangyarihan ng pag-init, ang pagtugon sa temperatura ng furnace ay humigit-kumulang 4.3 segundo. Kung direktang muling gagamitin ang air-mode profile, ang aktwal na peak temperature ay magiging 1.8°C na mas mababa kaysa sa inaasahan. Hinihiling namin na ang lahat ng JiaJinYuan reflow oven na inilipat sa nitrogen mode ay dapat na muling patakbuhin ang mga temperature profile test boards, pagtaas ng ramp-up rate ng 0.3°C/s, pagpapahaba ng oras ng pagbabad ng 8 segundo, at pagtaas ng peak temperature ng 2.2°C. Kung hindi, ang hindi sapat na pagbasa at pagkalat ng Solder Paste ay magdudulot ng hindi pantay na paglaki ng Cu6Sn5 intermetallic compound layer, na may mga void na puro sa gitna ng solder joints sa halip na sa mga gilid.

Ang ritmo ng paglilinis ng nitrogen ay dapat tumugma sa bilis ng conveyor at uri ng carrier

Kapag gumagamit ng mga butas-butas na tray upang mag-load ng mga QFN device, kung ang nitrogen ay hinihipan lamang mula sa isang gilid ng ibabaw ng oven, isang airflow dead zone ang bubuo sa ilalim ng tray. Lumipat kami sa standard na dual-side counter-blow module na nilagyan ng JiaJinYuan reflow ovens, inayos ang nitrogen nozzle angle sa 18° na may kaugnayan sa direksyon ng conveyor, at pinaandar sa bilis ng conveyor na 1.2 m/min, na nagbibigay-daan sa nitrogen na epektibong tumagos sa mga butas ng tray at masakop ang lahat ng contact surface ng solder joints. Pagkatapos ng pagsasaayos na ito, ang standard deviation ng BGA solder ball void dispersion ay bumaba mula 1.47 hanggang 0.63.