Primero, observe la ubicación del vacío. Si los huecos en el centro de la parte inferior del BGA superan el 15% y los huecos en la almohadilla térmica QFN superan el 25%, básicamente puede descartar la oxidación de la almohadilla de PCB o los problemas de apertura de la plantilla, y profundizar directamente en los parámetros de la pasta de soldadura y del horno de reflujo. No se apresure a cambiar la soldadura en pasta; Primero use un termómetro infrarrojo adjunto Al tablero para medir el perfil de temperatura en tiempo real de tres tableros. Debe utilizar un termopar tipo K fijado con adhesivo resistente a altas temperaturas y no puede confiar en las lecturas del termopar incorporado del horno, que están a 1,2 mm de la superficie del transportador, con desviaciones reales que a menudo alcanzan ±5,3°C.

La selección de soldadura en pasta no se basa en la etiqueta de"bajo vacío" anunciada por el fabricante, sino en tres parámetros estrictos: el contenido de metal debe ser de 88,5 ± 0,3 % en peso, el punto de reblandecimiento del fundente debe estar entre 87 °C y 92 °C y la viscosidad a 25 °C debe ser de 720 ±50 Pa·s. La semana pasada, la línea de producción cambió a un lote de soldadura en pasta japonesa con un contenido nominal de metal del 89,2%, pero la medición real fue solo del 87,6%. Como resultado, la tasa de vacíos de BGA se disparó del 6,3 % Al 13,7 % y las uniones de soldadura eliminadas durante el retrabajo eran grises, lo que indica una reducción evidentemente insuficiente.

Lo más engañoso en los parámetros del horno de reflujo es el valor establecido. Coloque el perfilador de temperatura del horno debajo del tablero y ejecútelo para registrar la temperatura máxima medida de cada zona. La pendiente de calentamiento de las zonas de precalentamiento 1 y 2 debe controlarse entre 1,5°C/s y 2,0°C/s. Si la pendiente supera los 2,2°C/s, el fundente hervirá violentamente y expulsará gas, pero si es inferior a 1,3°C/s, el disolvente no se evaporará por completo. El horno de diez zonas utilizado en nuestra fábrica a menudo tiene la zona 3 medida 4,1°C más que el valor establecido, mientras que la zona 7 es 3,8°C más baja. Si esta desviación no se calibra, ajustar los parámetros es como atrapar gorriones con los ojos vendados.

El tiempo por encima del líquido (TAL) debe controlarse estrictamente entre 65 y 85 segundos. Cuando se utiliza la aleación Sn96.5Ag3.0Cu0.5, el punto de fusión medido es 217,2°C. La indicación del horno de 217°C no es fiable; Debe utilizar un termopar para medir la temperatura real de la junta de soldadura en la superficie de la placa. Una vez descubrimos que el TAL era de solo 52 segundos, y descubrimos que la velocidad de la cadena se incrementó de 70 cm/min a 85 cm/min sin volver a ejecutar el perfil de temperatura. La temperatura máxima todavía era suficiente a 238 °C, pero el tiempo de retención fue insuficiente, el compuesto intermetálico de cobre y estaño (IMC) no creció lo suficiente y se acumularon huecos en la capa de interfaz.

La temperatura máxima no puede referirse únicamente Al amplio rango de 235°C a 245°C. Para BGA con paso de 0,4 mm, debe ser estable a 239°C±1°C; para almohadillas térmicas de gran superficie en placas de cobre gruesas, se debe elevar a 242,5 °C y mantener durante ≥12 segundos; de lo contrario, los residuos del fundente no pueden abrir la capa protectora de nitrógeno. El mes pasado, probamos 243,8°C, pero la tasa de vacíos aumentó, porque la colofonia en la pasta de soldadura se agrietó demasiado rápido y las partículas carbonizadas bloquearon los canales de escape.

No crea ciegamente en una concentración de nitrógeno del 99,99%. Cuando el contenido de oxígeno medido excede las 100 PPM, la tasa de vacío comienza a aumentar linealmente. Después de exceder las 350 PPM, por cada aumento de 50 PPM, el área vacía aumenta aproximadamente un 2,1%. Cambiamos a un analizador de oxígeno en línea para monitorear y descubrimos que el anillo de sellado dentro de la válvula reductora de presión del tanque de almacenamiento de gas estaba envejeciendo, lo que hacía que el aire se mezclara con el nitrógeno entrante. El contenido de oxígeno medido alcanzó 620 PPM. Después de detener la máquina y reemplazar el anillo de sellado, la tasa de vacío volvió a caer Al 5,4% el mismo día.

El grosor de la plantilla y el tamaño de la apertura afectarán la cantidad de liberación de pasta de soldadura, pero la causa principal de los huecos no está aquí. Para una impresión de plantilla de 0,12 mm en una almohadilla de 0,3 mm, si el volumen de pasta de soldadura después del desmoldeo es inferior a 0,012 mm³, no importa qué tan buena sea la pasta de soldadura, no podrá salvar los huecos. Sin embargo, esta situación es muy rara. In Según nuestros datos de los últimos seis meses, solo hubo 2 casos, ambos causados ​​por la presión de la espátula que se ajustó erróneamente de 4,5 kg a 6,8 kg, lo que provocó que la pasta de soldadura se aplanara.

Finalmente, verifique el almacenamiento de la pasta de soldadura. Después de sacarlo del frigorífico hay que calentarlo durante más de 4 horas. Si la soldadura en pasta sin abrir se coloca en un ambiente a 25°C durante más de 12 horas, la actividad del fundente disminuirá en aproximadamente un 17%. Se puso en producción un lote de soldadura en pasta después de solo 2 horas de calentamiento y los huecos se concentraron en las uniones de soldadura de los componentes del Chip 0402. Bajo el microscopio, el residuo del fundente era floculante y la película de óxido no se disolvió por completo.

Antes de cambiar la soldadura en pasta, primero realice una pequeña verificación por lotes. Tome 20 placas, mantenga el perfil de temperatura del horno sin cambios, cambie solo la pasta de soldadura y mida la tasa de vacíos de 5 dispositivos típicos. El criterio de aceptación no es un valor promedio inferior Al 8%, sino una tasa máxima de nulos de ≤11% en un solo tablero, y no puntos anormales que excedan el 9% en 10 tableros consecutivos. La última vez, eliminamos a tres proveedores de acuerdo con este método, y el seleccionado final tenía un contenido de metal medido de 88,47% en peso y la fluctuación de TAL se controló en ±3,2 segundos.