Laju kekosongan pasta solder yang berlebihan pada bantalan termal bawah QFN bukanlah masalah yang disebabkan oleh satu faktor saja, namun merupakan hasil dari aksi gabungan sifat reologi pasta solder, desain bukaan stensil, pencocokan parameter pencetakan, kontrol atmosfer penyolderan reflow, dan respons kurva suhu. Setelah melacak 24 set data AOI+X-ray selama tiga bulan berturut-turut pada lini produksi modul otomotif di Dongguan, kami menemukan bahwa 73% batch dengan tingkat kekosongan >25% memiliki ketebalan pencetakan pasta solder yang tidak merata, dan fluktuasi tingkat kekosongan stensil yang sama pada mesin cetak yang berbeda mencapai 12 hingga 18 poin persentase.
Pasta solder dengan rongga rendah memang dapat mengurangi pembentukan rongga dari sisi material, tetapi jika stensil tradisional setebal 0,12 mm dan sudut alat pembersih karet 45° masih digunakan, indeks tiksotropik dan perilaku penipisan gesernya malah akan memperburuk keruntuhan pasta solder di area tengah, menghalangi saluran keluar gas selama reflow. Kami pernah mengganti pasta solder dengan rongga rendah yang sama ke stensil 0,10 mm dan mengubah bukaan ke rasio area bertahap 90%, setelah itu tingkat kekosongan turun dari 31% menjadi 16%, sementara hanya mengganti pasta solder tanpa memodifikasi stensil mengurangi tingkat kekosongan hanya sebesar 3,2 poin persentase.
Tekanan dan kecepatan alat pembersih yg terbuat dr karet dalam proses pencetakan harus diatur secara serempak. Tekanan yang berlebihan dikombinasikan dengan kecepatan pencetakan yang tinggi akan menyebabkan pasta solder terjepit secara paksa ke tepi bantalan hingga membentuk fillet, yang meleleh selama reflow dan membungkus gas internal membentuk rongga tertutup, sedangkan tekanan yang terlalu rendah akan menyebabkan penurunan cetakan yang buruk dan volume solder yang tidak mencukupi. Pengukuran aktual kami di pabrik catu daya di Zhuhai menunjukkan bahwa ketika tekanan alat pembersih yg terbuat dr karet meningkat dari 5,2kg menjadi 6,8kg dan kecepatan menurun dari 40mm/s menjadi 25mm/s, konsistensi volume pasta solder di area tengah bantalan termal QFN meningkat sebesar 22%, dan distribusi kekosongan sinar-X yang sesuai berubah dari pekat menjadi tersebar.
Kandungan oksigen dalam lingkungan nitrogen penyolderan reflow harus dikontrol secara stabil di bawah 100ppm. Setelah melebihi 150ppm, oksidasi turunan rosin dalam fluks meningkat, menghasilkan residu dengan viskositas tinggi yang menghambat pengapungan gelembung. Pada saat yang sama, jika laju pemanasan di zona pemanasan awal lebih tinggi dari 2,5℃/s, perbedaan ekspansi termal antara badan QFN dan PCB akan mempercepat pembentukan kulit pada permukaan pasta solder, menghalangi komponen volatil internal di bawah solder. Kami memverifikasi pada jalur modul komunikasi di Suzhou bahwa setelah menyesuaikan laju pemanasan bagian pemanasan awal dari 3,1℃/s menjadi 2,3℃/s dan mengkalibrasi kandungan oksigen masuk nitrogen dari 180ppm menjadi 85ppm, deviasi standar laju kekosongan untuk batch yang sama menyempit dari ±9,6% menjadi ±3,4%.
Frekuensi dan metode pembersihan stensil secara langsung mempengaruhi konsistensi pengendapan solder. Jika stensil dimasukkan ke dalam produksi tanpa pengeringan menyeluruh setelah pembersihan ultrasonik, sisa kelembapan akan menguap dengan cepat pada tahap awal reflow, secara langsung menciptakan kelompok rongga mikro di bagian bawah bantalan termal. Kami membandingkan proses gabungan penyekaan IPA dan pengeringan vakum, dan menemukan bahwa proses gabungan pengeringan vakum menjaga nilai CV tinggi pasta solder dari 20 papan cetakan berturut-turut dalam angka 4,7%, sedangkan proses sebelumnya melihat nilai CV melonjak menjadi 8,9% setelah papan ke-12, dengan tingkat kekosongan yang sesuai meningkat sebesar 6,3 poin persentase secara serempak.
