Проблема пустот на нижней термопрокладке корпусов QFN никогда не является изолированным дефектом, а, скорее, результатом совокупности неконтролируемых условий, включающих толщину печати паяльной пасты, содержание кислорода в атмосфере оплавления и качество поверхности площадки печатной платы. Во время внедрения паяльной пасты JJY SG-880 мы обнаружили, что когда соотношение площади апертуры трафарета было увеличено с 85% до 92%, хотя скорость отпечатка увеличилась на 3,2%, доля пустот вместо этого выросла с 11,7% до 23,4%, что указывает на то, что простое увеличение апертуры не решает основную проблему.
Толщина трафарета и давление ракеля должны калиброваться синхронно.
Средний объем паяльной пасты, напечатанный трафаретом 0,12 мм при угле ракеля 35° и давлении 0,45 МПа, составляет 0,028 мм³, тогда как при тех же параметрах объем подскакивает до 0,041 мм³ с помощью трафарета 0,15 мм. Однако если одновременно не снизить давление ракеля до 0,38 МПа, паяльная паста будет чрезмерно сжиматься и вытекать на внешнюю сторону площадки, блокируя каналы выхода газа во время оплавления. Это увеличивает вероятность сосредоточения в центральной части площадки пустот размером более 80 мкм в 4,6 раза.
Чистота азота оплавления сильно коррелирует с окном активности паяльной пасты.
Температура начала активации флюса паяльной пасты JJY SG-880 составляет 152 ℃. Когда точка росы азота внутри печи превышает -40 ℃, остаточная влага вступает в реакцию с флюсом во время зоны выдержки при 180 ℃ с образованием пузырьков водорода. Эти пузырьки не могут быть полностью удалены до достижения пиковой температуры 225 ℃ и в конечном итоге инкапсулируются затвердевшим припоем, образуя регулярные круглые пустоты. После стабильного контроля точки росы азота ниже -45 ℃ доля пустот в той же партии паяльной пасты снизилась с 14,3% до 6,8%.
Отклонение толщины пленки OSP на площадке печатной платы напрямую увеличивает ошибки в объеме паяльной пасты.
Когда толщина пленки OSP колеблется от 0,3 мкм до 0,55 мкм, скорость смачивания и растекания паяльной пасты на ранней стадии оплавления снижается на 37 %, в результате чего фактическая площадь покрытия того же объема паяльной пасты сокращается на 19 %. Эта физическая усадка приводит к тому, что расплавленный припой скапливается на краю площадки и блокирует пути выхода газа. В одном проекте In после того, как мы ужесточили контроль толщины пленки OSP до 0,32 ± 0,03 мкм, не появилось никаких точечных пустот размером более 120 мкм даже при использовании трафарета 0,15 мм.
Частота очистки трафарета влияет на консистенцию пустот больше, чем на партию паяльной пасты.
После 8 часов непрерывной печати остатки флюса, скопившиеся в нижней части отверстий трафарета, уменьшают фактическую площадь отверстия на 11%. На этом этапе, даже если заменить новую партию паяльной пасты JJY, процент брака по-прежнему на 5,2 процентных пункта выше, чем у первой партии. Поэтому мы потребовали протирать нижнюю часть трафарета каждые 2,5 часа нетканой тканью, смоченной в специальном чистящем средстве JJY W-22, и выборочно проверять состояние открытия трех типичных подушечек под 200-кратным микроскопом.
