Selama pengoperasian, papan kontrol elektronik energi baru terus-menerus terkena getaran frekuensi lebar (5Hz~2kHz) yang disebabkan oleh EMF belakang motor, tegangan mulur sambungan solder yang disebabkan oleh siklus termal perangkat listrik, dan risiko korosi elektrokimia dari penetrasi uap air yang terkondensasi di bawah peringkat IPX7. Karakteristik struktural paket QFN—tidak ada kabel di bagian bawah dan terminal solder yang sepenuhnya tersembunyi—membuat cacat penyolderan QFN sulit untuk diperiksa secara visual dan sangat mahal untuk pengerjaan ulang. Sambungan solder yang dingin, penghubung, atau laju kekosongan yang berlebihan dapat menyebabkan gangguan komunikasi MCU pada kasus ringan, dan kegagalan drive IGBT pada kasus yang parah.
Bukaan Stensil Harus Sesuai dengan Ekspansi Bantalan dan Tingkat Pelepasan Pasta Solder
Kami menggunakan stensil ukiran laser setebal 0,12 mm, dengan dimensi bukaan diperluas sebesar 0,05 mm di setiap sisi bantalan, bukan 0,03 mm konvensional. Sementara itu, bentuk bukaan diubah dari persegi menjadi persegi panjang dengan talang, memungkinkan pasta solder mengisi celah bantalan bawah QFN secara lebih seragam di bawah tekanan alat pembersih yg terbuat dr karet. Tingkat pelepasan pencetakan yang diukur meningkat dari 91,3% menjadi 98,7%. Khusus untuk perangkat QFN dengan pitch 0,4 mm, bridging rate berkurang sebesar 64%.
Suhu Puncak Reflow dan Waktu Di Atas Liquidus Harus Dikendalikan Secara Koordinasi
Berdasarkan karakteristik pasta solder JiaJinYuan SAC305, kami mengatur suhu puncak zona reflow ke 238℃±2℃, dan secara ketat mengontrol waktu di atas likuidus hingga 68 detik±5 detik. Jika melebihi 75 detik, lapisan IMC sambungan solder bawah QFN akan menebal secara tidak normal dan membentuk Cu?Sn? kristal berbentuk kolom, menyebabkan patah rapuh pada sambungan solder setelah guncangan termal. Jika kurang dari 60 detik, akan terjadi pembasahan tidak tuntas. Pemeriksaan sinar-X menunjukkan tingkat kekosongan melonjak dari 18,6% menjadi 34,2%.
Desain Bantalan Harus Menyimpan Saluran Pembuangan Panas dan Zona Penyangga Stres
Bantalan QFN pada papan kontrol elektronik tidak mengadopsi desain cakupan tembaga penuh. Sebaliknya, bantalan termal pusat dibagi menjadi 4 area persegi panjang independen, dengan jembatan masker solder selebar 0,25 mm yang disediakan di antara setiap area. Hal ini tidak hanya memastikan efisiensi konduksi panas tetapi juga melepaskan tegangan geser selama ekspansi dan kontraksi termal. Dikombinasikan dengan mengontrol ketebalan emas perendaman permukaan bantalan hingga 0,075μm±0,01μm, penundaan pembasahan yang disebabkan oleh oksidasi lapisan nikel atau ketebalan lapisan emas yang berlebihan dapat dihindari. Daya dorong sambungan solder yang diukur dipertahankan secara stabil di kisaran 28,3N~31,6N.
Pemeriksaan AOI dan X-ray Harus Mencakup Semua Dimensi Sambungan Solder Bawah
Program AOI perlu memuat model refleksi samping sambungan solder bawah QFN, dengan fokus pada mengidentifikasi apakah sudut pembasahan pada tepi bantalan lebih besar dari 75°. Pemeriksaan sinar-X harus menggunakan tegangan tabung 120kV dan titik fokus 3,5μm, serta menangkap gambar penampang horizontal dan vertikal untuk keempat sudut dan bantalan termal tengah QFN. Ketika rasio area kosong dari satu sambungan solder melebihi 12,5% atau rongga terkonsentrasi di 1/3 area atas sambungan solder, seluruh PCB langsung ditolak, dan"penerimaan konsesi" tidak pernah diizinkan.
