Por cada aumento de 100 PPM en el contenido de oxígeno dentro del horno de reflujo, la tasa de aparición de huecos en las uniones de soldadura inferiores QFN aumenta en 1,8 puntos porcentuales. Este es un patrón que confirmamos después de rastrear datos de 12 líneas de producción en hornos de reflujo JiaJinYuan durante tres meses consecutivos. Especialmente cuando se usó soldadura en pasta SAC305 con PCB de cobre con acabado OSP, la proporción promedio de área de huecos se redujo del 8,7% Al 2,3% bajo una atmósfera de nitrógeno, mientras que después de cambiar el mismo horno Al modo de aire normal, los huecos repuntaron por encima del 7,9%.

La pureza y el caudal del nitrógeno deben controlarse de forma sincrónica

Las observaciones In situ encontraron que muchas líneas de producción solo se centran en si el nitrógeno está conectado, ignorando los efectos de la degradación de la pureza y las fluctuaciones del flujo. Si la interfaz de nitrógeno equipada estándar en los hornos de reflujo JiaJinYuan no está equipada con un filtro secundario, el punto de rocío aumentará a -35 °C después de 72 horas de funcionamiento, lo que provocará que la humedad se mezcle en la cámara del horno y, en cambio, exacerbe la oxidación interfacial. Requerimos que el punto de rocío de la fuente de nitrógeno sea ≤ -60 °C y el contenido de oxígeno ≤ 10 PPM. Mientras tanto, el medidor de flujo debe instalarse en la sección de tubería recta en la entrada de aire del horno para evitar que el flujo instantáneo caiga por debajo de 12 L/min debido a la curvatura de la manguera. Tales fluctuaciones harán que la concentración local de oxígeno supere el valor crítico, lo que inducirá microhuecos agrupados.

El sellado de la cámara es el requisito previo para la eficacia del nitrógeno

Después de que envejecen las cortinas de entrada y salida en el transportador frontal de los hornos de reflujo JiaJinYuan, si el espacio se ensancha 0,5 mm, es suficiente para aspirar aire externo hacia la zona de alta temperatura en forma de turbulencia. En esta condición, el contenido de oxígeno medido en la cámara saltó del valor establecido de 50 PPM a 320 PPM. Por lo tanto, utilizamos un espectrómetro de masas de helio para realizar comprobaciones de fugas clave en tres lugares del cuerpo del horno cada mes, incluida la brida de penetración de la pared del riel, el anillo de sellado de la ventana de observación de la sección de enfriamiento y los accesorios de la válvula desviadora de nitrógeno. Cualquier punto de fuga encontrado debe reemplazarse inmediatamente con sellos de caucho fluorado en lugar de aplicar sellador temporalmente.

El perfil de temperatura debe recalibrarse para adaptarse Al entorno de nitrógeno.

La conductividad térmica del nitrógeno es un 12% menor que la del aire. Con la misma potencia de calentamiento, la respuesta de la temperatura del horno se retrasa aproximadamente 4,3 segundos. Si el perfil del modo aire se reutiliza directamente, la temperatura máxima real será 1,8 °C más baja de lo esperado. Requerimos que todos los hornos de reflujo JiaJinYuan que cambien Al modo nitrógeno vuelvan a ejecutar las placas de prueba del perfil de temperatura, aumentando la velocidad de aceleración en 0,3 °C/s, extendiendo el tiempo de remojo en 8 segundos y elevando la temperatura máxima en 2,2 °C. De lo contrario, una insuficiente humectación y dispersión de la pasta de soldadura provocará un crecimiento desigual de la capa de compuesto intermetálico Cu6Sn5, con huecos concentrados en el centro de las uniones de soldadura en lugar de en los bordes.

El ritmo de purga de nitrógeno debe coincidir con la velocidad del transportador y el tipo de transportador.

Cuando se utilizan bandejas perforadas para cargar dispositivos QFN, si solo se sopla nitrógeno desde un lado de la parte superior del horno, se formará una zona muerta de flujo de aire debajo de la bandeja. Cambiamos Al módulo de contragolpe de doble cara estándar equipado en los hornos de reflujo JiaJinYuan, ajustamos el ángulo de la boquilla de nitrógeno a 18° con respecto a la dirección del transportador y operamos a una velocidad del transportador de 1,2 m/min, lo que permitió que el nitrógeno penetrara de manera efectiva en las perforaciones de la bandeja y cubriera todas las superficies de contacto de las uniones de soldadura. Después de este ajuste, la desviación estándar de la dispersión de huecos de la bola de soldadura BGA disminuyó de 1,47 a 0,63.