Ang void rate ng QFN device solder joints ay hindi na isang parameter ng laboratoryo, ngunit isang hard threshold para sa throughput ng production line. Ang mga customer ng consumer ay karaniwang tumatanggap ng void rate na ≤15%, ngunit ang mga proyekto ng sertipikasyon ng AEC-Q200 ay tahasang nangangailangan ng void area ratio ng isang solong solder joint na ≤5%, at anumang solder joint na lumalampas sa standard sa apat na pad ng parehong device ay hinuhusgahan bilang batch rejection. Pinipilit ng karaniwang transition na ito ang mga tagagawa ng Solder Paste na buuin muli ang Flux system mula sa isang"opsyonal na pag-upgrade" patungo sa isang"mandatoryong pag-ulit" Noong nagpalit kami ng tatlong uri ng solder paste sa isang pabrika ng TWS earphone noong nakaraang taon, nalaman namin na ang pagbaba lang ng rosin softening point ng 12°C ay nabawas ang average na QFN void rate ng 3.8 percentage point, ngunit ang kinakailangan ay ang reflow peak na temperatura ay sabay na tumaas ng 15°C at ang oras sa itaas ng liquidus ay pinalawig sa 68 segundo.

Ang proteksyon ng nitrogen ay tumagos mula sa high-end na mga linya ng produksyon ng automotive electronics hanggang sa mid-range na mga linya ng produksyon ng power module, hindi dahil sa pagbabawas ng gastos, ngunit dahil nakamit ng mga domestic nitrogen generator ang dew point control accuracy na -60°C, na ginagawang mas mababa ang taunang gastos sa pagpapatakbo ng isang solong linya ng SMT na 470,000 yuan kaysa sa liquid nitrogen scheme. Gayunpaman, kapag ang nitrogen purity fluctuation ay lumampas sa 99.95%, ang mga void ay sa halip ay pinalala. Ito ay dahil ang natitirang oxygen ay nakikipagkumpitensya sa oxide film sa ibabaw ng solder powder, na humahantong sa local wetting failure. Noong nagde-debug kami sa isang pabrika ng power supply sa Dongguan, nalaman namin na pagkatapos biglang tumaas ang nitrogen flow rate mula 25L/min hanggang 32L/min, tumaas ng 1.2% ang void rate ng QFN sa halip na bumaba. Ang ugat na dahilan ay ang airflow disturbance ay nawasak ang capillary structure bago bumagsak ang solder paste, kaya ang bagong inilunsad na kagamitan ay kailangan na ngayong nilagyan ng dynamic flow buffer tank.

Ang pagbabawas ng mga voids sa solder paste ay hindi na umaasa sa single-component improvement, ngunit nakakamit sa pamamagitan ng synergistic ratio ng rosin derivatives, organic acid activators, at high-boiling solvents. Ang isang partikular na Japanese solder paste ay nagpapataas ng dami ng nonylphenol polyoxyethylene ether ng 0.7wt%, na binabawasan ang solvent escape rate sa 150°C holding zone ng 23%, na nagpapahintulot sa solder paste na mapanatili ang sapat na lagkit upang suportahan ang paglaki ng mga intermetallic compound sa gilid ng QFN pad. Gayunpaman, ang formula na ito ay makakaranas ng pagtaas sa mga bolang panghinang sa loob ng 30 minuto pagkatapos ng pag-print sa isang kapaligiran na may halumigmig na >65%RH, kaya dapat itong ipares sa isang workshop na environmental humidity closed-loop control system; kung hindi, ang epekto ng pagpapabuti ng void rate ay ganap na mababawi ng panganib ng mga short circuit ng solder ball.

Ang epekto ng stencil aperture shape sa QFN void rate ay muling sinusuri. Ang mga tradisyunal na circular aperture ay humahantong sa hindi sapat na solder volume sa center pad ng 0.3mm pitch QFNs, habang ang pinahusay na"racetrack-shaped + central micro-protrusion" na siwang ay nagpapataas ng solder paste volume ng 18%. Gayunpaman, kung ang solder paste na thixotropic index ay <4.2, magaganap ang trailing pagkatapos ng squeegee. Nag-verify kami sa dalawang makinang pang-print ng iba't ibang brand at nalaman namin na ang void rate ng solder paste na may thixotropic index na 4.5 ay stable sa 7.3% sa mga domestic printing machine, ngunit tumaas sa 9.1% sa mga imported na kagamitan. Ang dahilan ay ang pagbabagu-bago ng squeegee pressure ng huli sa pamamagitan ng ±0.03mm ay nag-trigger ng pagbabago sa kritikal na punto ng solder paste yield stress.

Ang setting ng soaking zone ng reflow oven temperature profile ay lumilipat mula sa isang"temperatura plateau" patungo sa"time window" na pamamahala. Kinansela ng isang customer na German ang 165°C constant temperature zone at sa halip ay gumamit ng ramp heating mula 155°C hanggang 168°C, na nagbibigay-daan sa flux decomposition gas na direktang ma-discharge bago matunaw ang solder. Binawasan ng pagsasaayos na ito ang QFN thermal pad void rate mula 12.4% hanggang 4.9%, ngunit sabay-sabay na tumaas ang tombstoning rate ng 0201 na mga bahagi ng 0.15%. Samakatuwid, ang halaga ng vacuum ng mounter nozzle ay dapat na maayos na mula -65kPa hanggang -58kPa upang mabayaran ang pagkakaiba sa thermal stress. Ang cross-process linkage optimization na ito ay naging isang karaniwang kasanayan para sa mga nangungunang pabrika ng EMS.

Ang pagbabagu-bago ng lagkit na >800cP sa pagitan ng mga batch ng solder paste ay nag-trigger ng awtomatikong mekanismo ng paghinto ng linya. Ito ay hindi dahil sa pinahusay na katumpakan ng kagamitan, ngunit dahil pagkatapos na ma-compress ang QFN pad dimensional tolerance sa ±0.015mm, ang maliliit na pagbabago sa lagkit ay direktang binabago ang pamamahagi ng shear stress habang nagpi-print ng demolding. Sinusubaybayan namin ang data mula sa 12 supplier at nalaman na para sa solder paste na may thixotropic recovery time >30 segundo, ang standard deviation ng QFN void rate ay lumawak sa 2.3% pagkatapos ng tuluy-tuloy na pag-print ng 200 piraso, habang ang standard deviation para sa mga batch na may recovery time <18 segundo ay nanatiling ≤0.7%. Samakatuwid, kasama na ngayon sa inspeksyon ng IQC ang thixotropic recovery time bilang isang mandatoryong item ng inspeksyon sa unang artikulo, sa halip na sukatin lamang ang paunang lagkit.