Barisan pengeluaran kami baru-baru ini mengalami kegagalan kebocoran kelompok dalam ujian penuaan untuk tiga kelompok peranti QFN pic 0.4mm berturut-turut. Ujian probe terbang mendedahkan bahawa rintangan penebat di kawasan bawah BGA biasanya di bawah 10MΩ, manakala keperluan standard mewajibkan ia mestilah lebih besar daripada 100MΩ. Punca punca akhirnya dikenal pasti sebagai taburan sisa fluks pateri yang tidak sekata selepas pengaliran semula pes pateri yang tidak bersih. Di bawah mikroskop, sisa seperti filem ambar lut sinar kelihatan pada tepi sambungan pateri, tertumpu di kawasan di mana bukaan stensil tidak sejajar dan dalam zon percetakan yang lemah disebabkan oleh tekanan squeegee yang tidak mencukupi.
Walaupun pembawa berasaskan rosin pes pateri tidak bersih direka untuk mengurai dan meruap pada suhu tinggi, semasa pengaliran semula sebenar, jika suhu puncak tidak mencapai melebihi 235°C, atau ketulenan nitrogen dalam relau adalah di bawah 99.99%, atau masa penahanan kurang daripada 60 saat, sesetengah pengaktif asid organik tidak akan berkarbonat sepenuhnya. Sisa fluks pateri yang tidak terurai ini melekat pada antara muka antara topeng pateri PCB dan pad, menyerap lembapan dan mengionkan ion halogen seperti Cl? dan Br?, membentuk arus bocor paras mikroampere di bawah keadaan pincang. Ini amat terdedah untuk menyebabkan pencetus palsu dalam laluan isyarat peringkat μV seperti rangkaian pensampelan BMS.
Kami membandingkan paras sisa tiga pes pateri tidak bersih arus perdana di bawah tegangan stensil yang sama (45N/cm2) dan sudut squeegee (55°). Kami mendapati bahawa pes pateri Jenis A dengan kandungan pepejal 89.2% mempunyai tahap pencemaran ionik selepas pematerian setinggi 1.8μg/cm2 NaCl bersamaan pada suhu puncak 230°C, jauh melebihi had 0.5μg/cm2 yang ditentukan oleh IPC-J-STD-001. Sebaliknya In, tampal pateri Jenis B dengan kandungan pepejal 87.6%, disebabkan rantai molekul rosinnya yang lebih pendek dan tetingkap penguraian terma yang lebih luas, hanya mempunyai sisa 0.32μg/cm2 di bawah parameter proses yang sama. Ini menunjukkan bahawa mengawal sisa fluks pateri tidak boleh bergantung semata-mata pada label"tidak bersih", tetapi juga mesti sepadan dengan tetapan zon suhu ketuhar aliran semula dengan keluk analisis termogravimetrik TGA bagi kelompok tertentu.
Pelan pelarasan di tapak adalah untuk meningkatkan tetapan suhu puncak asal daripada 228°C kepada 236°C dan memanjangkan bahagian penahan sebanyak 20 saat, sambil meningkatkan kadar aliran nitrogen daripada 15L/min kepada 22L/min untuk mempercepatkan pelepasan gas penguraian fluks. Selepas pelarasan, ujian pencemaran ionik bagi lima kelompok sampel berturut-turut dikekalkan secara stabil pada 0.41±0.03μg/cm2. Walau bagaimanapun, adalah perlu untuk memantau secara serentak sama ada kadar lompang di bahagian bawah QFN melebihi had atas 15% disebabkan oleh kenaikan suhu yang berlebihan, kerana masa lebur pes pateri yang berpanjangan akan menyebabkan gas meruap fluks terperangkap di dalam sambungan pateri, yang sebaliknya memburukkan lagi risiko hakisan kemudian.
Kawalan sisa fluks pateri yang berkesan tidak boleh diselesaikan dengan membersihkan sahaja atau hanya menukar pes pateri. Ia mesti menyepadukan hubungan padanan antara saiz apertur stensil dan saiz zarah pateri, pampasan ralat antara suhu yang diukur bagi setiap zon ketuhar aliran semula dan kedudukan lampiran termokopel, dan hubungan masa nyata data pemantauan kandungan oksigen nitrogen dalam talian. Sebarang pemotongan dalam mana-mana pautan akan menjadikan tampal pateri yang tidak bersih menjadi sumber kebocoran yang tidak kelihatan.
