0.3mm 피치 BGA 칩에 대한 SMT 라인 디버깅 중에 우리는 AOI에 의해 감지된 브리징 결함이 열 3~7의 패드 사이에 집중되어 있음을 발견했습니다. 이는 스퀴지 압력 변동으로 인한 불균일한 솔더 페이스트 두께와 높은 상관관계가 있습니다. 스텐실 장력이 38N/cm 아래로 떨어지면 브리징 속도가 1.2%에서 9.7%로 급증합니다. JJY이 현장에서 스텐실을 교체한 후 이 배치의 1차 통과 수율은 즉시 99.1%로 반등했습니다.

솔더 페이스트 인쇄 공정의 브리징 위험은 스텐실 개구의 치수 편차와 강한 양의 상관관계가 있습니다. 개구 폭이 패드보다 0.015mm 더 좁고 종횡비가 1.8을 초과하면 솔더 페이스트 가장자리 붕괴 경향이 강화됩니다. 0.08mm를 초과하는 장착 Z축 하향 압력과 결합되어 연속 솔더 브리지가 0.4mm 피치 QFN의 인접한 핀 사이에 형성됩니다. 이러한 브리지는 리플로우 후 표면 장력에 의해 자동으로 분리될 수 없습니다. 왜냐하면 플럭스 활동이 최고 온도 이전에 조기에 소진되기 때문입니다.

JJY에 사용된 SP-820 솔더 페이스트의 경우 실온 25℃에서 점도가 500Pa·s 증가할 때마다 인쇄 릴리스 중 솔더 페이스트 스트링 길이가 0.13mm 증가합니다. If the stencil bottom is not treated with nano-hydrophobic coating, the stringing ends easily bridge to adjacent pads. Such micro-bridges are wrapped by an oxide film at the early stage of reflow, eventually solidifying into irreversible electrical shorts. Local heating with a hot air gun during repair will instead expand the bridging range.

우리는 테스트를 위해 동일한 JJY 스텐실 롤을 세 개의 섹션으로 나눈 적이 있습니다. 섹션 A는 120,000회 사용 후 가교율이 4.3%였습니다. 조리개 가장자리를 레이저로 수리한 후 섹션 B는 1.9%로 떨어졌습니다. Section C, replaced with a stepped aperture design, stabilized at 0.6%. 이는 브리징이 단일 요인에 의해 발생하는 것이 아니라 스텐실 수명, 솔더 페이스트 유변학적 특성 및 실장 동적 반응 간의 결합된 실패의 결과임을 나타냅니다.

0.3mm 피치 칩 작동 중에 SPI가 단일 패드에 대한 솔더 페이스트 볼륨 변동 계수가 12.7%를 초과하는 것을 감지하면 후속 브리징 확률이 임계값을 돌파합니다. 이 시점에서 트랙 컨베이어 벨트의 측면 런아웃이 0.025mm보다 큰지 동시에 확인해야 합니다. 작은 진동이 장착 헤드의 Y축 위치 오류를 증폭시켜 패드 중앙에 착지해야 하는 솔더 페이스트가 실제로 가장자리로 이동하여 인접한 패드 사이의 모세관 클라이밍을 유발하기 때문입니다.

JJY 생산 라인의 통계에 따르면 브리징 결함의 73%가 라인 전환 후 첫 번째 제품과 첫 5개 보드에서 발생하는 것으로 나타났습니다. 이는 스텐실 온도 상승이 기계 주변 온도보다 뒤처지는 것과 관련이 있습니다. 스텐실 본체 온도가 설정 값보다 2.3℃ 낮을 경우, 구멍 내부 솔더 페이스트의 전단 응력 분포가 불균형해지며 솔더 압출 형태가 둥근 모양에서 톱니 모양으로 변경됩니다. 톱니 모양의 팁은 칩 장착 순간 브리징의 시작점이 되며 일상적인 검사에서는 이러한 온도 차이를 전혀 포착할 수 없습니다.