A causa raiz dos defeitos de impressão da pasta de solda de passo fino geralmente não está na pasta de solda em si, mas no equilíbrio incompatível entre a taxa de abertura do estêncil e as propriedades reológicas da pasta de solda. Quando estávamos executando a produção em massa de dispositivos QFN com passo de 0,4 mm para um cliente em Shenzhen, descobrimos que quando a taxa de abertura foi aumentada de 80% para 85%, a taxa de alarme de falsa solda SPI aumentou em 12,7%. Isso ocorre porque sob condições de passo fino, a força de adesão da pasta de solda nas paredes do orifício do estêncil aumenta significativamente; uma área de abertura excessivamente grande faz com que a pasta de solda seja separada durante a desmoldagem, em vez de transferida completamente.
In a depuração real, o modelo da pasta de solda, a espessura do estêncil e a pressão do rodo devem ser considerados de maneira coordenada. Por exemplo, ao usar pasta de solda de baixa viscosidade e passo fino (como SN63/Pb37, tamanho de partícula D50 = 15 μm), se a espessura do estêncil for 0,12 mm, a taxa de abertura nunca deve exceder 83%; caso contrário, a ponte ocorrerá continuamente em BGA com passo de 0,3 mm. Depois de mudar para pasta de solda de alta tixotropia, a taxa de abertura pode ser relaxada para 85% sob os mesmos parâmetros, desde que o ângulo do rodo seja ajustado sincronizadamente de 55° a 60° para aumentar a força de cisalhamento.
Verificamos as diferenças entre os processos de eletroformação e corte a laser de 12 fabricantes convencionais de estêncil. Quando a taxa de abertura dos estênceis eletroformados é de 82%, a taxa de liberação da pasta de solda é estável em 92,4%±0,8%, enquanto para os estênceis cortados a laser da mesma especificação, devido à alta rugosidade da parede do furo, a taxa de liberação é de apenas 87,1% com um desvio padrão de 2,3%. Isto significa que este último deve reduzir a relação de abertura para 79% para obter a mesma consistência de impressão; caso contrário, na produção contínua, 1 em cada 23 placas terá volume de solda insuficiente.
Um método rápido no local para determinar se a relação de abertura é razoável é observar a morfologia da pasta de solda residual na parte de trás do estêncil. Se o resíduo estiver em forma de filme contínuo com espessura> 8μm, indica que a proporção é muito alta e a desmoldagem está incompleta; se o resíduo estiver em partículas isoladas com diâmetro <10 μm e distribuição esparsa, é mais provável que a proporção seja muito baixa e a pasta de solda não tenha preenchido a cavidade do orifício. Neste momento, mesmo que o SPI mostre OK, a altura da junta de solda após o reFluxo será mais de 18% inferior ao valor padrão.
Atenção especial deve ser dada aos dispositivos QFP com passo de 0,3 mm, cujo passo dos pinos já é próximo do dobro do diâmetro médio das partículas de pasta de solda. Neste momento, se a taxa de abertura for definida para 80% de acordo com a experiência tradicional, o coeficiente de variação do volume da pasta de solda medido (valor CV) chega a 14,6%. Deve ser reduzido para 76% e combinado com uma espessura de estêncil de 0,10 mm para controlar o valor CV dentro de 7,2%. Esse valor está logo abaixo do limite de inspeção perdida do AOI, evitando que defeitos de marca para exclusão de lote sejam eliminados.
