Трудности сварки QFN заключаются в плохой копланарности между нижней термопрокладкой и окружающими контактами, больших колебаниях скорости переноса паяльной пасты и легком появлении надгробий или пустот во время оплавления. Стабильности массового производства мы добились за счет трехэтапной замкнутой настройки на линии JJY SMT, а именно оптимизации структуры апертуры трафарета, динамического согласования параметров печати и позонной тонкой настройки профиля оплавления.
Трапециевидная обработка обязательна для отверстий трафарета.
Обычные прямоугольные отверстия приводят к плохому высвобождению паяльной пасты; небольшие колебания давления ракеля приведут к тому, что разброс толщины превысит ±15%. После применения лазерного трафарета толщиной 0,12 мм с трапециевидными отверстиями 30 мкм и углом боковой стенки 6° коэффициент вариации объема паяльной пасты снизился с 18% до 7,3%. Кроме того, данные проверки JJY SPI показывают, что стандартное отклонение объема припоя центральной площадки QFN уменьшилось с 0,021 нм³ до 0,008 нм³, что имеет решающее значение для предотвращения превышения стандарта скоростью пустот в термопрокладке.
Параметры печати должны быть связаны в реальном времени с температурой и влажностью.
Когда относительная влажность воздуха в цеху превышает 65%, вязкость паяльной пасты значительно падает. Если в это время скорость ракеля не уменьшить с 40 мм/с до 32 мм/с, а скорость отпускания не увеличить до 12 мм/с, между контактами произойдет застревание паяльной пасты. Мы отслеживали линию JJY Dongguan в течение трех месяцев подряд и обнаружили, что эта комбинированная корректировка может уменьшить дефекты перемычек на 41% без изменения модели паяльной пасты.
Профиль оплавления должен различать термическую реакцию контактных площадок и штифтов.
Теплоемкость площадки большой площади в нижней части устройства QFN намного выше, чем у окружающих контактов с шагом 0,3 мм. При установке по традиционному профилю часто случается, что штифты расплавляются и разрушаются, а центральная колодка еще не полностью смочена. Мы увеличили конечную температуру зоны выдержки со 150 ℃ до 162 ℃ и продлили ее на 35 секунд, чтобы полностью активировать флюс. В сочетании с пиковой зоной 235 ℃ ± 2 ℃ и временем выше точки ликвидуса, строго контролируемым между 63 и 67 секундами, данные повторной проверки JJY AOI показывают, что степень холодной пайки снизилась с 0,87% до 0,13%.
Азотная защита – не факультативное, а необходимое условие.
При оплавании в среде с концентрацией кислорода >100 PPM оксидная пленка на поверхности термопрокладки QFN не может быть полностью удалена флюсом, и будет образовываться несмачиваемый интерфейс, даже если паяльная паста обладает достаточной активностью. Все сварочные станции QFN JJY в обязательном порядке оснащены генераторами азота. Когда измеренное содержание кислорода поддерживается ниже 20 частей на миллион, уровень пустот рентгеновских лучей остается стабильным в пределах 8,6%; за этим порогом площадь пустот внезапно увеличится в 3,2 раза.
Проверка после сварки должна быть сосредоточена на морфологии нижних паяных соединений.
Недостаточно полагаться исключительно на AOI-изображение стороны штифта, чтобы судить о хороших продуктах; Для выборочной проверки высоты подъема нижней площадки необходимо использовать стереомикроскоп с 20-кратным увеличением. Стандарт JJY требует, чтобы крышка припоя находилась на расстоянии не менее 0,15 мм вверх от края площадки; ниже этого значения считается риском холодной пайки. Этот показатель более строгий, чем соответствующий пункт в IPC-A-610G, но его эффективность доказана на производственной линии.
