QFN32 패키지 장치의 생산 라인 디버깅 중에 우리는 SMT 스텐실이 하단 열 패드에 1:1 조리개를 사용할 때 리플로우 후 보이드율이 일반적으로 42% 이상에 도달한다는 사실을 발견했습니다. 그러나 개구율을 0.78로 줄이고 계단형 두께 설계와 결합하면 보이드율은 즉시 19%로 떨어지고 AOI 미스율은 63% 감소합니다. 이는 SMT 스텐실 개구율이 패드 크기에 가까울 때 반드시 더 좋은 것은 아니지만 솔더 페이스트의 유변학적 특성과 리플로우 중 금속간 습윤 추진력 사이의 동적 균형을 맞춰야 함을 나타냅니다.

QFN 열 패드의 조리개 로직은 BGA 표준을 직접 적용할 수 없습니다.

QFN 패키지 하단의 대면적 패드는 플럭스 휘발 방해 및 제한된 가스 탈출 경로로 인해 리플로우 중에 많은 수의 보이드를 생성하는 경향이 있습니다. SMT 스텐실이 기존의 0.95 개구율로 제작된 경우 중앙 패드 영역의 지연된 젖음과 결합된 과도한 솔더 페이스트 볼륨으로 인해 환형 보이드 밴드가 쉽게 형성됩니다. JiaJinYuan은 패드 가장자리에서 0.35mm ~ 0.48mm 사이의 환형 영역에 보이드 농도가 일관되게 위치하면서 두께가 다른 6개의 PCB에서 이 현상을 재현했습니다. 따라서 조리개를 0.72~0.85 범위로 줄여야 하며, 솔더 페이스트 전단 찢어짐을 완화하기 위해 조리개의 네 모서리에 R0.15 모따기를 추가해야 합니다.

BGA 장치 솔더 볼 어레이는 중앙 및 주변 영역의 차별화된 처리가 필요합니다.

BGA 장치의 SMT 스텐실 개구율은 중앙 영역과 주변 영역을 구별해야 합니다. 중앙 영역에서 피치가 0.4mm 미만인 솔더 볼에 균일한 0.8 개구율을 사용하면 인쇄 후 인접한 패드 사이의 솔더 페이스트 브리징 비율이 11.7%에 도달합니다. 그러나 중앙 영역 조리개 비율을 0.73으로 강화하고 주변 영역을 0.82로 완화한 후 브리징 비율은 0.8% 아래로 떨어지고 X-Ray 검사에서는 중앙 솔더 볼의 높이 일관성이 23% 향상된 것으로 나타났습니다. 이는 스텐실 구멍 가장자리의 솔더 페이스트 접착력 차이와 스퀴지 압력 전달 감쇠의 결합 효과에서 비롯됩니다.

스텐실 장력 및 지지 방법은 개구율의 효과를 역전시킬 수 있습니다.

동일한 SMT 스텐실 세트의 장력이 35N/cm² 미만인 경우 0.78 개구율에서 실제 솔더 페이스트 방출량은 이론값보다 6.2% 더 높습니다. 스텐실 늘어짐으로 인해 개구 단면적 왜곡이 발생하기 때문입니다. JiaJinYuan의 이중 지점 지지 구조를 채택한 후 이 편차는 ±0.9%로 수렴됩니다. 따라서 개구율을 결정하기 전에 스텐실 설치 후 측정된 장력 값과 지지점 위치를 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 모든 프로세스 창 계산이 부정확해집니다.

리플로우 대기 산소 함량은 최적의 개구율에 대한 경계 조건을 변경합니다.

질소 환경의 O2 농도가 100ppm 미만일 때 개구율 0.75에서 QFN 솔더 조인트의 평균 인장력은 3.82kgf에 이릅니다. 그러나 기존 에어 리플로우로 전환한 후 동일한 개구율에서의 인장력은 2.91kgf로 떨어진다. 이 시점에서 기계적 특성을 복원하려면 개구율을 0.81로 높여야 합니다. 이는 SMT 스텐실 매개변수가 리플로우 오븐의 실제 분위기와 연계하여 보정되어야 하며 실제 생산 라인 환경과 독립적으로 최적화될 수 없음을 나타냅니다.