Мы обнаружили, что пустоты BGA сосредоточены в нижней части устройств двух типов: QFN-48 и BGA-324. Рентгеновский контроль показывает, что пустоты в основном распределены в верхней центральной части шариков припоя и имеют равномерное распределение, а не случайные разбросанные точки внутри одной панели. Это указывает на то, что основная причина проблемы не в отдельном чипе или смещении крепления, а в сильной степени коррелирует с поведением плавления паяльной пасты и путем выхода газа.

Скрытые риски, возникающие при хранении и оттаивании паяльной пасты

JJY Паяльная паста серии SG-8800 требует хранения в холодильнике при температуре 2℃~10℃, но фактические колебания температуры в морозильной камере цеха достигают ±3,5℃, что приводит к преждевременному старению флюсовой системы в некоторых партиях паяльной пасты. Температура разложения канифольной смолы смещается с исходных 155 ℃ до температуры выше 162 ℃, что приводит к задержке испарения растворителя во время фазы оплавления и попаданию газа внутри расплавленного припоя, который невозможно вывести вовремя.

Синергетическое несоответствие между апертурой трафарета и параметрами ракеля

В оригинальной конструкции используется лазерный трафарет толщиной 0,12 мм, соответствующий квадратным отверстиям 85 мкм, но после 3000 последовательных производственных плат измеренный износ апертуры достигает 9,2 мкм. В сочетании с естественным смещением угла ракеля от 55° до 58,3° это приводит к снижению эффективности переноса паяльной пасты на 11,7%, а средняя толщина отпечатка уменьшается со 125 мкм до 110 мкм, не позволяя шарикам припоя BGA образовывать достаточный объем жидкого металла во время оплавления, чтобы сжать и вытеснить внутренние пузырьки.

Двойные возмущения из-за настроек температурной зоны печи оплавления и азотной среды

Измеренная крутизна нагрева в третьей температурной зоне пятизонной печи оплавления падает с 2,1 ℃/с до 1,6 ℃/с, а содержание кислорода на выходе генератора азота возрастает со 120 PPM до 380 PPM. Сочетание этих двух факторов снижает восстановительную способность флюса, что приводит к неполному удалению оксидной пленки и увеличению поверхностного натяжения расплавленного припоя, что еще больше затрудняет слияние вверх и выход пустот.

Перекрестная проверка блокирует путь к основной причине

Одновременно мы заменили паяльную пасту новой партией и откалибровали угол ракеля до 55,5°, снизив процент пустот с 31,4% до 19,6%. После дальнейшего снижения содержания азота и кислорода до уровня ниже 100 PPM уровень пустот стабилизировался на уровне 8,3%, подтверждая, что старение материала и контроль атмосферы являются доминирующими факторами, в то время как износ трафарета является ускоряющимся условием деградации и не может быть отнесен исключительно к одному вышедшему из-под контроля параметру процесса.