Когда микросхемы с мелким шагом производятся массово на линии JJY SMT, избыток припоя больше не является случайной аномалией, а представляет собой системный риск, особенно в корпусах QFN0,4 мм и CSP0,3 мм, где расстояние между контактными площадками одного чипа составляет всего 0,25 мм. Если толщина отпечатка паяльной пасты превышает 120 мкм, припой будет подниматься на соседние площадки из-за дисбаланса поверхностного натяжения на этапе оплавления. На этом этапе избыток припоя не только проявляется в виде перемычек, но чаще всего скрывается в виде скрытых микрошариков припоя на краях контактных площадок, попадая непосредственно в дальнейший процесс тестирования при условии, что уровень пропущенного обнаружения AOI достигает 37%.
Отверстия трафарета должны иметь трапециевидную форму, а не прямые стенки.
Мы неоднократно проверяли трафарет с лазерной гравировкой толщиной 30 мкм, предоставленный JJY. Отверстия с прямыми стенками могут вызвать боковое выдавливание и перелив паяльной пасты, если давление ракеля превышает 5,2 кг. После принятия трапециевидной конструкции, в которой верхняя часть отверстия уменьшена до 92% размера площадки, а нижняя часть расширена до 98%, количество излишков припоя снизилось на 51%. Это соотношение трапеций — не теоретическое значение, а окно процесса, которое мы фактически измерили после непрерывного отслеживания результатов печати 17 партий устройств BGA324.
Угол скребка и скорость отпуска должны регулироваться синхронно.
Простое уменьшение угла ракеля до 58° не поможет подавить избыток припоя. Скорость выпуска должна быть синхронно увеличена с 25 мм/с до 33 мм/с, иначе паяльная паста все равно будет образовывать столбики припоя из-за вязкой нити в момент отделения трафарета от печатной платы. Эти столбики припоя разрушаются во время оплавления и превращаются в излишек припоя. Процесс разблокировки, снятый на месте JJY с помощью высокоскоростной камеры, подтверждает, что на каждые 0,15 секунды увеличения задержки отпускания количество лишних точек пайки увеличивается в среднем на 2,3 на панель.
Пиковая температура оплавления не чем выше, тем лучше
Когда активные компоненты паяльной пасты не полностью активируются в зоне выдержки 150 ℃, слепое повышение пиковой температуры с 238 ℃ до 245 ℃ вместо этого усугубит избыток припоя, поскольку остаточное натяжение флюса не может быть снято вовремя, а расплавленный припой все еще сохраняет высокую текучесть на ранней стадии охлаждения. В это время крошечные зазоры между контактными площадками становятся каналами миграции припоя. Один клиент JJY однажды привел к тому, что из-за этой проблемы выход партии QFN с шагом 0,35 мм упал до 82,6%.
Переключение партий паяльной пасты должно пройти проверку сравнения толщины.
Если отклонение индекса тиксотропности между разными партиями одной и той же модели паяльной пасты превышает 0,15, поведение осадки при печати будет значительно изменено. При использовании паяльной пасты типа JJYSN63Pb37ROL0.5 мы обнаружили, что толщина печати партии 2104 была на 0,018 мм выше, чем у партии 2101 при тех же параметрах. Эти 0,018 мм точно пересекают критический порог излишков припоя для устройств QFN0,4 мм. Поэтому при каждой смене партии необходимо использовать контактный толщиномер для измерения трех позиций и регистрации среднего значения.
