O problema de anulação na almofada térmica inferior das embalagens QFN nunca é um defeito isolado, mas sim o resultado de condições fora de controle acopladas envolvendo espessura de impressão da pasta de solda, conteúdo de oxigênio na atmosfera de reFluxo e acabamento superficial da almofada PCB. Durante a introdução da pasta de solda JJY SG-880, descobrimos que quando a proporção da área de abertura do estêncil foi aumentada de 85% para 92%, embora a taxa de liberação de impressão tenha melhorado em 3,2%, a taxa de vazios aumentou de 11,7% para 23,4%, indicando que simplesmente aumentar a abertura não resolve o problema raiz.
A espessura do estêncil e a pressão do rodo devem ser calibradas de forma síncrona
O volume médio da pasta de solda impressa com estêncil de 0,12mm em ângulo de rodo de 35° e pressão de 0,45MPa é de 0,028mm³, enquanto o volume salta para 0,041mm³ com estêncil de 0,15mm sob os mesmos parâmetros. No entanto, se a pressão do rodo não for reduzida simultaneamente para 0,38 MPa, a pasta de solda será excessivamente comprimida e fluirá para o lado externo da almofada, bloqueando os canais de escape de gás durante o refluxo. Isto aumenta em 4,6 vezes a probabilidade de vazios concentrados na área central da almofada com tamanhos superiores a 80 μm.
A pureza do nitrogênio de refluxo está fortemente correlacionada com a janela de atividade da pasta de solda
A temperatura de Início de ativação do fluxo da pasta de solda JJY SG-880 é 152 ℃. Quando o ponto de orvalho do nitrogênio dentro do forno é superior a -40°C, a umidade residual reage com o fluxo durante a zona de imersão de 180°C para gerar bolhas de hidrogênio. Essas bolhas não podem ser completamente expelidas antes do pico de temperatura de 225°C e são eventualmente encapsuladas por solda solidificada para formar vazios circulares regulares. Depois de controlar de forma estável o ponto de orvalho do nitrogênio abaixo de -45°C, a proporção de áreas vazias do mesmo LOTE de pasta de solda diminuiu de 14,3% para 6,8%.
O desvio na espessura do filme OSP da almofada PCB amplifica diretamente os erros de volume da pasta de solda
Quando a espessura do filme OSP flutua de 0,3 μm a 0,55 μm, a velocidade de umedecimento e espalhamento da pasta de solda no estágio inicial de refluxo diminui em 37%, fazendo com que a área de cobertura real do mesmo volume de pasta de solda diminua em 19%. Este encolhimento físico força a solda derretida a se acumular na borda da almofada e bloquear os caminhos de escape do gás. In em um projeto, depois de apertarmos o controle de espessura do filme OSP para 0,32±0,03μm, nenhum vazio de ponto único maior que 120μm apareceu mesmo ao usar um estêncil de 0,15mm.
A frequência de limpeza do estêncil afeta mais a consistência de vazios do que o lote de pasta de solda
Após 8 horas de impressão contínua, os resíduos de fluxo acumulados na parte inferior das aberturas do estêncil reduzem a área real de abertura em 11%. Neste ponto, mesmo que um novo lote de pasta de solda JJY seja substituído, a taxa de anulação ainda é 5,2 pontos percentuais superior à do primeiro artigo. Portanto, determinamos que a parte inferior do estêncil seja limpa a cada 2,5 horas com um pano não tecido embebido em agente de limpeza especial JJY W-22, e que o status de abertura de 3 almofadas típicas seja verificado sob um microscópio 200x.
