Ang pagiging maaasahan ng paghihinang ng mga pakete ng QFN ay direktang nakasalalay sa dynamic na pagtutugma ng tatlong mga kadahilanan: laki ng siwang ng SMT stencil, profile ng pag-print ng Solder Paste, at profile ng reflow. Dapat na mahigpit na sundin ng stencil aperture ang kahulugan ng QFN pad aperture area ratio (Area Ratio) sa Appendix A ng IPC-7525B, na siyang ratio ng pad aperture area sa aperture wall surface area. Ang pamantayan ay tumutukoy na ang ratio na ito ay hindi dapat mas mababa sa 0.66. Gayunpaman, natuklasan ng aming aktwal na mga sukat sa isang automotive-grade production line sa Shenzhen na kapag ang ratio ng aperture ay itinakda sa 0.72, ang cold solder joint rate ay nanatiling stable sa 0.018%. Kung ito ay bumaba sa 0.62, ang malamig na solder joint rate ay tumalon sa 0.21%, at 85% ng mga pagkabigo ay puro sa center pad sa ilalim ng QFN. Ito ay malapit na nauugnay sa 19% na pagbawas sa dami ng solder paste na dulot ng isang stencil na kapal na 0.12mm at isang 0.05mm na pagbawas sa haba at lapad ng siwang.

Ang katumpakan ng pagputol ng laser ng stencil ay dapat na kontrolado sa loob ng ±0.015mm; kung hindi, ang mga katabing aperture ng 0.3mm pitch na QFN ay madaling mag-bridging. Minsan ay nakatagpo kami ng mga burr na lampas sa 0.02mm sa gilid ng stencil na inihatid ng isang supplier, at nakakita kami ng 3 solder bridge sa unang inspeksyon ng artikulo. Pagkatapos ng rework, umiral pa rin ang 0.04mm micro-bridge. Sa wakas, napilitan kaming palitan ito ng electroformed stencil at magdagdag ng EDM polishing process para matugunan ang kinakailangan sa Table 4-2 ng IPC-7525B para sa sidewall roughness Ra≤0.8μm ng QFN device apertures. Samantala, ang lahat ng aperture ay dapat na may chamfer na may taper angle na kinokontrol sa 12°±2°. Kung hindi, ang solder paste release residue rate ay tataas ng 37%, at ang printing consistency CPK ay bababa mula 1.67 hanggang 0.92.

Ang mga setting ng Reflow Soldering zone ay dapat na malalim na nakahanay sa data ng TDS ng tagagawa ng solder paste. Kung kunin ang karaniwang ginagamit na SAC305 Solder Paste bilang isang halimbawa, ang window ng aktibidad nito ay 150 ℃ ~ 183 ℃, at ang oras ng pagbabad ay dapat na mapanatili sa 120 ± 15 segundo. Kung ito ay mas mababa sa 90 segundo, ang natitirang Flux ay lalampas sa pamantayan, na hahantong sa isang 40% na pagtaas sa AOI false alarm rate. Kung ito ay lumampas sa 150 segundo, ang oksihenasyon ng solder paste sa ilalim ng QFN thermal pad ay lalakas. Ipinapakita ng inspeksyon ng X-ray na lumalala ang void area ratio mula 14% hanggang 31%, na lumampas sa hard limit na ≤25% para sa mga thermal pad void sa IPC-A-610E Class 2. Ang peak temperature ay dapat naka-lock sa pagitan ng 245℃ at 255℃, at hindi dapat itakda sa 260℃ ayon sa default na halaga ng kagamitan. Dahil malinaw na tinukoy ng JEDEC J-STD-020 Table 4-1 na ang peak withstand temperature ng QFN packaged device ay 260 ℃ ± 5 ℃, ngunit ito ay tumutukoy sa katawan ng device kaysa sa solder joint na temperatura ng pagkatunaw. Ang aktwal na pagtunaw ng solder joint ay nangyayari sa 217 ℃~220 ℃. Ang sobrang mataas na peak temperature ay magpapabilis sa paglaki ng copper pad IMC layer, na magiging sanhi ng paghina ng shear strength ng 33% pagkatapos ng 200 thermal cycle.

Ang setting ng bilis ng conveyor ay dapat na baligtad na naka-calibrate sa kahusayan ng pag-init. Kapag nananatiling hindi nagbabago ang setting ng temperatura ng furnace, bawat 0.1m/min na pagbawas sa bilis ng conveyor ay nagpapataas ng gradient ng temperatura ng solder joint sa ibaba ng QFN ng 0.8 ℃/mm. Minsan ay nakatagpo kami ng biglaang pagbaba ng bilis ng conveyor mula 1.0m/min hanggang 0.85m/min sa isang pabrika sa Dongguan, na nagpabilis sa rate ng paglamig sa gitnang bahagi ng QFN thermal pad, na nagreresulta sa coarsening ng columnar grains. Ang average na thrust test value ay bumagsak mula 38N hanggang 26N, na mas mababa kaysa sa threshold value na 32N para sa pinakamababang thrust ng QFN 5×5mm na mga pakete sa IPC-7095C Annex B. Kasunod nito, sa pamamagitan ng pagpasok ng 0.3m ang haba ng nitrogen na slow cooling section sa front section ng cooling lope/2 ℃ ay nabawasan ang cooling lope. 3.8 ℃/s, at ang thrust ay nabawi sa itaas ng 35N.

Ang dalas ng paglilinis ng stencil ay dapat na nakaugnay sa ambient humidity. Kapag ang relatibong halumigmig sa workshop ay >60%RH, ang likod ng stencil ay dapat linisin gamit ang IPA + ultrasonic bawat 15 naka-print na board. Kung hindi, ang singaw ng tubig na na-adsorbed sa panloob na dingding ng siwang ay tataas ang rate ng pagbagsak ng solder paste ng 22%. Lalo na sa 0.5mm × 0.5mm na siwang ng QFN thermal pad, ang hugis ng crescent na kakulangan sa panghinang ay napakadaling mabuo. Ang depektong ito ay hindi matukoy ng AOI pagkatapos ng reflow, at maaari lamang matukoy sa pamamagitan ng X-ray sampling inspection. Kapag ang halumigmig ay <40%RH, kinakailangan ang paglilinis sa bawat 25 na tabla upang maiwasan ang pagbara ng siwang na dulot ng mabilis na pag-volatilize ng solder paste solvent. Minsan kaming nagdulot ng abnormal na pagtaas sa rate ng open circuit ng ICT test ng isang batch ng mga QFN device sa 0.47%, na higit na lumampas sa limitasyon sa pagtanggap ng customer na 0.05%.