Стабильность печати паяльной пасты для микросхем с мелким шагом во многом зависит от точности апертуры и качества стенок отверстий трафаретов SMT. Когда шаг уменьшается до 0,3 мм или даже 0,25 мм, традиционные гальванопластиковые или травленные трафареты страдают от плохой вертикальности боковых стенок, чрезмерных остатков заусенцев и сильной усадки дна отверстия, что приводит к недостаточному высвобождению паяльной пасты и легкому натягиванию нитей, что может легко вызвать перемычки и шарики припоя на этапе оплавления. Однажды мы столкнулись с тремя последовательными партиями на производственной линии микроконтроллеров автомобильного класса, где уровень мостового соединения QFN с шагом 0,27 мм достигал 1,8%. После остановки линии для регулировки давления ракеля и скорости отпуска проблема не могла быть полностью решена, и она была окончательно решена только после перехода на лазерные трафареты SMT с микроотверстиями Jia Jinyuan. В этом трафарете используется волоконный лазер с длиной волны 1064 нм для точечной абляции, при этом время обработки одного отверстия контролируется в пределах 8 мкс. В сочетании с продувкой положительным давлением азота и процессом вторичной полировки значение Ra боковой стенки отверстия стабильно поддерживается на уровне 0,23 мкм, а угол конусности сохраняется на уровне 5,2°±0,3°. Такая структура облегчает отделение паяльной пасты от стенки отверстия под действием сдвига ракеля, снижает силу отскока во время извлечения из формы на 37% и предотвращает вырывание паяльной пасты с образованием крошечных шариков припоя.

Допуск по толщине лазерных SMT-трафаретов с микроотверстиями должен строго контролироваться в пределах ± 1 мкм, в противном случае на подложке толщиной 0,12 мм произойдет отклонение печати из-за неравномерного местного натяжения. Мы измерили, что когда толщина центральной области определенной партии трафаретов составляла 0,119 мм, а толщина края достигала 0,122 мм, отклонение объема припоя на обоих концах устройства QFP-64 на одной и той же плате достигало 23%. In В отличие от этого, каждый трафарет, поставляемый Цзя Цзиньюань, поставляется с картой сканирования толщины по всей площади, содержащей не менее 128 точек данных, что обеспечивает постоянное натяжение по всему трафарету. Кроме того, In форма его апертуры представляет собой не простой квадрат, а трапециевидную структуру, динамически компенсируемую на основе соотношения сторон площадки. Например, для площадки размером 0,2×0,4 мм апертура расширяется на 2,5 мкм в направлении длинной стороны и всего на 0,8 мкм в направлении короткой стороны. Это не только гарантирует, что объем паяльной пасты соответствует требованиям к прочности паяного соединения, но также предотвращает боковое переливание, вызывающее перемыкание соседних площадок.

Во время фактической смены линии можно не только сосредоточиться на самом трафарете, но также синхронно калибровать плоскостность опорной платформы печатной машины, смещение нуля по оси Z системы технического зрения и степень износа лезвия ракеля. Однажды клиент сообщил, что количество шариков припоя увеличилось после использования нового трафарета SMT. При разборке и осмотре выяснилось, что ракель использовался более 2,8 миллиона раз, с скруглением лезвия 15 мкм, из-за чего паяльная паста сдавливалась и разбрызгивалась в момент отслаивания. Проблема исчезла сразу после замены швабры на новую и сброса давления швабры вниз до 0,18 мм. Пакет параметров поддержки трафарета, предоставленный Цзя Цзиньюань, четко указывает соответствующий тип ракеля, рекомендуемый диапазон давления вниз и метод проверки первого изделия, а не просто доставляет трафарет и заканчивает работу.