Tingkat kekosongan sambungan solder perangkat QFN tidak lagi menjadi parameter laboratorium, namun merupakan ambang batas yang sulit untuk throughput lini produksi. Pelanggan konsumen umumnya menerima tingkat kekosongan ≤15%, namun proyek sertifikasi AEC-Q200 secara eksplisit mensyaratkan rasio area kekosongan dari satu sambungan solder menjadi ≤5%, dan setiap sambungan solder yang melebihi standar di antara empat bantalan pada perangkat yang sama dinilai sebagai penolakan batch. Transisi standar ini memaksa produsen pasta solder untuk merekonstruksi sistem fluks dari"peningkatan opsional" menjadi"iterasi wajib" Saat kami mengganti tiga jenis pasta solder di pabrik earphone TWS tahun lalu, kami menemukan bahwa hanya dengan menurunkan titik pelunakan rosin sebesar 12°C akan mengurangi rata-rata tingkat kekosongan QFN sebesar 3,8 poin persentase, namun prasyaratnya adalah suhu puncak reflow ditingkatkan secara bersamaan sebesar 15°C dan waktu di atas likuidus diperpanjang hingga 68 detik.
Perlindungan nitrogen menembus lini produksi elektronik otomotif kelas atas hingga lini produksi modul daya kelas menengah, bukan karena pengurangan biaya, namun karena generator nitrogen dalam negeri telah mencapai akurasi kontrol titik embun sebesar -60°C, sehingga biaya pengoperasian tahunan satu jalur SMT lebih rendah 470.000 yuan dibandingkan skema nitrogen cair. Namun, ketika fluktuasi kemurnian nitrogen melebihi 99,95%, kekosongan malah semakin parah. Hal ini karena sisa oksigen bersaing dengan lapisan oksida pada permukaan bubuk solder, sehingga menyebabkan kegagalan pembasahan lokal. Saat kami melakukan debug di pabrik catu daya di Dongguan, kami menemukan bahwa setelah laju aliran nitrogen tiba-tiba meningkat dari 25L/mnt menjadi 32L/mnt, laju kekosongan QFN naik sebesar 1,2% bukannya menurun. Akar penyebabnya adalah gangguan aliran udara menghancurkan struktur kapiler sebelum pasta solder runtuh, sehingga peralatan yang baru diluncurkan kini harus dilengkapi dengan tangki penyangga aliran dinamis.
Mengurangi rongga dalam pasta solder tidak lagi bergantung pada perbaikan satu komponen, namun dicapai melalui rasio sinergis turunan rosin, aktivator asam organik, dan pelarut dengan titik didih tinggi. Pasta solder Jepang tertentu meningkatkan jumlah nonilfenol polioksietilen eter sebesar 0,7% berat, mengurangi laju pelepasan pelarut di zona penahan 150°C sebesar 23%, sehingga pasta solder dapat mempertahankan viskositas yang cukup untuk mendukung pertumbuhan senyawa intermetalik di tepi bantalan QFN. Namun formula ini akan mengalami peningkatan bola solder dalam waktu 30 menit setelah pencetakan di lingkungan dengan kelembapan >65%RH, sehingga harus dipasangkan dengan sistem kontrol loop tertutup kelembapan lingkungan bengkel; jika tidak, efek peningkatan laju kekosongan akan sepenuhnya diimbangi oleh risiko korsleting bola solder.
Dampak bentuk bukaan stensil terhadap laju kekosongan QFN sedang dikaji ulang. Bukaan melingkar tradisional menyebabkan volume solder tidak mencukupi pada bantalan tengah QFN pitch 0,3 mm, sedangkan bukaan"berbentuk lintasan balap + tonjolan mikro sentral" yang ditingkatkan meningkatkan volume pasta solder sebesar 18%. Namun, jika indeks tiksotropik pasta solder <4,2, akan terjadi jejak setelah alat pembersih karet. Kami memverifikasi dengan dua mesin cetak merek berbeda dan menemukan bahwa tingkat kekosongan pasta solder dengan indeks tiksotropik 4,5 stabil di 7,3% pada mesin cetak dalam negeri, tetapi meningkat menjadi 9,1% pada peralatan impor. Alasannya adalah fluktuasi tekanan alat pembersih karet sebesar ±0,03mm memicu pergeseran titik kritis tegangan luluh pasta solder.
Pengaturan zona perendaman profil suhu oven reflow bergeser dari manajemen"dataran tinggi suhu" ke"jendela waktu" Pelanggan Jerman tertentu membatalkan zona suhu konstan 165°C dan sebagai gantinya menggunakan pemanasan ramp dari 155°C ke 168°C, sehingga gas dekomposisi fluks dibuang secara terarah sebelum solder meleleh. Penyesuaian ini mengurangi tingkat kekosongan bantalan termal QFN dari 12,4% menjadi 4,9%, namun secara bersamaan meningkatkan tingkat pemadatan komponen 0201 sebesar 0,15%. Oleh karena itu, nilai vakum nosel pemasangan harus disesuaikan dari -65kPa hingga -58kPa untuk mengkompensasi perbedaan tegangan termal. Optimalisasi hubungan lintas proses ini telah menjadi praktik standar di pabrik EMS terkemuka.
Fluktuasi viskositas >800cP antara batch pasta solder telah memicu mekanisme penghentian saluran otomatis. Hal ini bukan disebabkan oleh peningkatan keakuratan peralatan, namun karena setelah toleransi dimensi bantalan QFN dikompresi hingga ±0,015 mm, perubahan kecil pada viskositas secara langsung mengubah distribusi tegangan geser selama proses pencetakan. Kami melacak data dari 12 pemasok dan menemukan bahwa untuk pasta solder dengan waktu pemulihan tiksotropik >30 detik, deviasi standar laju kekosongan QFN meningkat menjadi 2,3% setelah pencetakan berkelanjutan sebanyak 200 lembar, sedangkan deviasi standar untuk batch dengan waktu pemulihan <18 detik tetap ≤0,7%. Oleh karena itu, pemeriksaan IQC sekarang mencakup waktu pemulihan tiksotropik sebagai item pemeriksaan wajib pada artikel pertama, bukan hanya mengukur viskositas awal.
