Semasa pengeluaran besar-besaran peranti QFN dengan pic 0.4mm, kami mendapati bahawa walaupun apabila ketepatan pencetakan tampal pateri dikawal dalam ±15μm, nisbah apertur stensil dikekalkan pada 0.78, dan suhu puncak aliran semula dikunci dengan ketat pada 238℃±2℃, kadar lompang masih kerap melebihi 18%. Selepas bertukar kepada pengaliran semula nitrogen JJY, hasil pemeriksaan sinar-X daripada kumpulan yang sama menunjukkan nisbah kawasan lompang stabil antara 5.1% dan 6.3%. Ini kerana persekitaran nitrogen dengan ketara mengurangkan kadar penjanaan semula filem oksida pada permukaan bebola pateri, membolehkan aloi SnAgCu lebur merebak lebih sepenuhnya pada permukaan kuprum pad dan menyediakan laluan keluar yang lebih lancar untuk buih.
In penyahpepijatan sebenar, tiga set parameter mesti dilaraskan serentak. Kadar aliran nitrogen mesti dipadankan secara dinamik mengikut isipadu relau dan kelajuan penghantar. Jika kelajuan penghantar ialah 70cm/min dan panjang relau ialah 2.8 meter, 15L/min ialah had bawah; jika tidak, kepekatan oksigen dengan mudah akan melantun ke atas 200ppm. Jika masa zon penahanan dipendekkan kepada di bawah 60 saat, penguraian sisa fluks yang tidak lengkap sebaliknya akan memburukkan pengumpulan lompang. Selain itu, In, kadar penyejukan melebihi 3.2℃/s akan menyebabkan retakan mikro pada sambungan pateri bawah BGA, jadi tetapan halaju udara asal mesti dikekalkan dalam bahagian penyejukan.
Selepas penjana nitrogen JJY disambungkan ke port bebibir hadapan relau aliran semula, kami menggunakan penganalisis oksigen sisa untuk mengukur kandungan oksigen di dalam relau. Pada penghujung zon prapemanasan, ia telah menurun kepada 85ppm, dan sepanjang zon aliran semula ia turun naik antara 60 dan 90ppm. Pada ketika ini, keseragaman ketebalan lapisan IMC sambungan pateri telah bertambah baik dengan ketara. Keratan rentas SEM menunjukkan bahawa serakan ketebalan pertumbuhan Cu6Sn5 mengecil daripada ±0.82μm di bawah keadaan udara kepada ±0.35μm. Ini secara langsung dicerminkan dalam ujian kitaran suhu -40℃~125℃ bagi peranti BGA, di mana kitaran kegagalan purata meningkat daripada 832 kepada lebih 1470.
Perkara yang mudah diabaikan oleh pengendali ialah hubungan antara kedudukan masuk nitrogen dan organisasi aliran gas di dalam relau. Jika salur masuk udara diletakkan terus di atas zon pemanasan, aliran udara berkelajuan tinggi akan mengganggu pengagihan haba pada permukaan PCB, menyebabkan pengaliran semula tak segerak bagi sambungan pateri di empat penjuru QFN. Kami akhirnya mengalihkan antara muka ke bahagian bawah badan relau dan memasang plat penyekat, supaya nitrogen memasuki sepanjang dinding pada sudut 12° di sepanjang arah penghantar. Ini mengelakkan kejutan haba sambil memastikan kecekapan penggantian atmosfera. Pemeriksaan pensampelan sinar-X bagi 12 kelompok berturut-turut menunjukkan bahawa ralat kebolehulangan kedudukan lompang adalah kurang daripada 0.15mm.
Pemilihan tampal pateri mesti terikat dengan proses pengaliran semula nitrogen. Kami menghapuskan pes lama yang mengandungi pengaktif berasaskan rosin dan bertukar kepada pes pateri tidak bersih yang disahkan JJY (4.8%), berasid lemah (pH=5.3). Suhu permulaan penguraian fluksnya dikurangkan sebanyak 23 ℃ dalam persekitaran nitrogen, dan jumlah keseluruhan gas meruap dikurangkan sebanyak 37%, dengan itu mengurangkan produk meruap yang terperangkap sebelum pemejalan pateri. Ini adalah salah satu mekanisme kimia teras untuk penurunan kadar lompang, dan bukannya hanya bergantung pada pengasingan fizikal oleh suasana lengai.
