Ang mga depekto ng solder ball ay partikular na kitang-kita sa paglalagay ng 0201 at mas maliliit na package device. Ang ugat na sanhi ay nakasalalay sa Solder Paste na na-entrain at na-splash ng Flux vapor sa panahon ng reflow phase. Hindi makatwirang disenyo ng stencil aperture, sobrang mataas na nilalaman ng oxide o sobrang malawak na pamamahagi ng laki ng particle ng solder paste mismo, at ang hindi nakokontrol na rate ng pag-init bago ang liquidus sa reflow profile ay kadalasang nangyayari sa kumbinasyon. Na-verify namin sa Jia Jinyuan F750 series solder paste na kapag ang kapal ng stencil ay nabawasan mula 0.12 mm hanggang 0.10 mm at ang mga aperture ay pinalawak palabas sa ratio na 1:1.15, ang rate ng paglitaw ng solder ball ay bumaba ng 63%. Ang paunang kinakailangan ay ang presyon ng squeegee ay dapat na maiayos nang sabay-sabay mula 4.8 kg hanggang 3.2 kg; kung hindi, ang pagkapunit sa gilid ay sa halip ay magpapalubha sa pagsaboy.

Dapat tumugma ang mga stencil aperture sa mga rheological na katangian ng solder paste

Hindi kami gumagamit ng unipormeng 1:1.05 na panuntunan ng aperture. Sa halip, batay sa sinusukat na viscosity decay curve ng Jia Jinyuan F750 solder paste, naglalagay kami ng 1:1.15 na parihabang palabas na pagpapalawak sa mga aperture para sa 0201 na mga bahagi sa ilalim ng 0.10 mm na kapal ng stencil, habang pinapakintab ang panloob na dingding sa Ra ≤ 0.2 μm. Tinitiyak nito ang maayos na paglabas at iniiwasan ang nalalabi ng solder paste sa mga dingding ng siwang. Kung ang isang 0.12 mm stencil ay ginagamit pa rin, kahit na lumalawak sa 1:1.2 ay halos hindi mapipigilan ang mga bola ng panghinang, dahil ang labis na solder paste ay hindi maiiwasang umapaw sa magkabilang panig pagkatapos ng thermal expansion sa maagang yugto ng reflow.

Ang seleksyon ng solder paste ay hindi maaaring umasa lamang sa Tg at aktibidad

Ang Jia Jinyuan F750 solder paste ay may nilalamang metal na 89.2%, isang average na laki ng particle na 15 μm, at isang D90 na 28 μm. Ang kumbinasyong ito ay nagpapanatili ng matatag na resulta ng pag-print na 99.3% sa ilalim ng 0.10 mm stencil. Gayunpaman, kung lumipat sa isang nakikipagkumpitensyang solder paste na may nominal na 88.5% na nilalamang metal at isang D90 na 35 μm, kahit na may kaparehong reflow profile, ang bilang ng mga solder ball ay tataas pa rin ng 2.4 beses. Ipinahihiwatig nito na ang mas malalaking particle ay mas madaling mabali sa ilalim ng puwersa ng paggugupit at bumubuo ng mga independiyenteng molten sphere, habang ang sobrang mataas na nilalaman ng metal ay lalong nagpapalubha sa thixotropy imbalance. Samakatuwid, ang pagpili ay dapat na nakabatay sa nasusukat na pamamahagi ng laki ng butil at aktwal na mga halaga ng CV sa taas ng pag-print, sa halip na sumangguni lamang sa mga parameter ng TDS ng gumawa.

Ang reflow profile ay dapat itakda kasabay ng kumbinasyon ng stencil at solder paste

Inalis namin ang mga generic na template-based na reflow profile. Para sa kumbinasyong 0.10 mm stencil + Jia Jinyuan F750, mahigpit naming kinokontrol ang slope ng 150°C hanggang 183°C na bahagi ng pag-init sa 0.8°C/s, at pinapanatili ang soaking zone sa 175 ± 2°C sa loob ng 90 segundo. Ang layunin ay upang payagan ang pagkilos ng bagay na ganap na maglabas ng mga solvent na mababa ang puntong kumukulo nang hindi nagiging sanhi ng marahas na pagsingaw. Kung ang slope ay lumampas sa 1.0°C/s, ang rupture energy ng micro-bubbles sa loob ng solder paste ay magdadala ng likidong lata upang mag-spray patungo sa mga gilid ng pad. Sa puntong ito, kahit na ang pagpapababa ng peak temperature ay walang pakinabang, dahil ang mga solder ball ay nakumpleto na ang nucleation bago ang liquidus.

Ang lahat ng mga pagsasaayos ay dapat na ma-verify nang sabay-sabay. Ang pag-optimize ng anumang solong hakbang lamang ay maaaring magpakilala ng mga bagong depekto. Halimbawa, ang pagpino lamang sa laki ng particle ng solder paste nang hindi binabawasan ang kapal ng stencil ay hahantong sa hindi sapat na taas ng pag-print at kasunod na malamig na mga joints ng panghinang, habang ang pagpapababa lamang ng rate ng pag-init ng reflow nang hindi pinapabuti ang nilalaman ng solder paste oxide ay tataas ang proporsyon ng mahinang basa. Ang mga ugnayang ito ay dapat kumpirmahin sa pamamagitan ng cross-comparison ng AOI at cross-section na data pagkatapos ng 48 oras ng tuluy-tuloy na linya ng produksyon na tumatakbo upang i-verify ang aktwal na epekto.