Паяльная паста QFN должна сочетать возможность печати с мелким шагом и смачивающую способность оплавления. После длительной проверки на нашем заводе наиболее стабильными являются паяльные пасты типа 4 (20–38 мкм) или типа 5 (15–25 мкм) со строго контролируемым содержанием металла на уровне 90,5±0,3%. Чрезмерно высокое содержание приведет к образованию черных, трудно очищаемых остатков, тогда как чрезмерно низкое содержание легко приведет к превышению количества пустот, превышающему спецификации, и недостаточной прочности паяного соединения. При этом вместо водорастворимых составов необходимо выбирать безотмывочные составы на основе канифоли; в противном случае ионное загрязнение легко останется между площадками QFN с шагом 0,4 мм и приведет к отказу CAF.
80% проблем в процессе печати связаны с состоянием паяльной пасты. Например, если печать начинается без достаточного восстановления температуры, конденсированная влага внутри паяльной пасты лопнет во время оплавления, вызывая разбрызгивание шариков припоя. Чрезмерное давление ракеля в сочетании со слишком мягкой паяльной пастой приведет к выдавливанию пасты в зазоры нижней термопрокладки QFN, что приведет к скрытому образованию перемычек. Этот тип дефекта вообще не может быть обнаружен с помощью ОИ и может быть обнаружен только с помощью рентгена или функционального тестирования. Более неприятным является то, что если паяльная паста открыта более чем на 24 часа без защиты от азота, активность флюса снизится, а угол смачивания увеличится, что часто приводит к одностороннему закреплению, недостаточному подъему припоя или даже полному размыканию соединений на четырехсторонних выводах QFN.
Степень соответствия профиля оплавления важнее марки паяльной пасты. Однажды мы использовали одну и ту же паяльную пасту в двух печах и добились совершенно разного выхода; Основной причиной было отклонение пиковой температуры на 8 ℃. Термопрокладки QFN обладают большой теплоемкостью. Если крутизна нагрева ниже 1,2 ℃/с, несинхронное плавление припоя приведет к образованию надгробия. Если время зоны выдержки составляет менее 60 секунд, остатки флюса будут карбонизироваться и накапливаться в виде коричневых обожженных отложений по краям корпуса QFN, что не только ухудшает внешний вид, но и создает скрытые риски утечек. Поэтому каждый раз, когда меняется модель паяльной пасты, необходимо синхронно переделывать плату для испытания температуры в печи; Температуру невозможно отрегулировать без проверки измеренной кривой термопары.
Самым неприятным распространенным дефектом является перемычка внизу. На первый взгляд кажется, что это вызвано слишком большими отверстиями трафарета, но на самом деле это осадка паяльной пасты, вызванная сочетанием низкой вязкости паяльной пасты и слишком высокой скорости отпечатка. Особенно когда расстояние между центральной термопрокладкой QFN и окружающими контактами составляет всего 0,2 мм, оседающая паяльная паста на ранней стадии оплавления притягивается к областям с высоким нагревом, образуя скрытые короткие замыкания. Этот тип перемычки имеет нормальное сопротивление при комнатной температуре, но сопротивление резко падает после высокотемпературного старения, что в конечном итоге приводит к перезагрузке системы на стороне потребителя. In Кроме того, при сильном окислении паяльной пасты на кромках печати появляются заусенцы. Под микроскопом можно увидеть скопление припоя на одной стороне штыревой клеммы и недостаток припоя на другой. После оплавления паяное соединение имеет серповидную форму, а при испытаниях на осевое усилие обычно ниже 3 Н, что типично для плохого смачивания.
Встречая на производственной линии соединения холодной пайки QFN, не спешите регулировать температуру печи. Сначала сделайте поперечный разрез соединения, чтобы проверить, является ли слой IMC паяного соединения непрерывным. Если IMC прерывистый и имеет толщину <1,2 мкм, наиболее вероятно, что активный агент в паяльной пасте нейтрализован остатками чистящего средства от предыдущего процесса. In В этом случае замена паяльной пасты на новую бесполезна. Резиновые полоски трафарета и ракеля необходимо тщательно очистить, а крепления направляющих протереть IPA. В противном случае источник загрязнения будет продолжать мигрировать, и смена паяльной пасты на десять видов не решит проблему.
