Durante el funcionamiento, los tableros de control electrónicos de nueva energía están sujetos continuamente a vibraciones de amplia frecuencia (5 Hz ~ 2 kHz) causadas por EMF inverso del motor, tensión de fluencia de las juntas de soldadura inducida por el ciclo térmico de los dispositivos de potencia y riesgos de corrosión electroquímica por la penetración de vapor de agua condensado bajo la clasificación IPX7. Las características estructurales de los paquetes QFN (sin cables en la parte inferior y terminales de soldadura completamente ocultos) hacen que los defectos de soldadura QFN sean difíciles de inspeccionar visualmente y extremadamente costosos de reelaborar. Las uniones de soldadura fría, los puentes o la tasa de vacíos excesiva pueden provocar la interrupción de la comunicación de la MCU en casos leves y fallas en la unidad IGBT en casos graves.

Las aperturas de la plantilla deben coincidir con la expansión de la almohadilla y la velocidad de liberación de la pasta de soldadura

Utilizamos una plantilla grabada con láser de 0,12 mm de espesor, con dimensiones de apertura ampliadas en 0,05 mm a cada lado de la almohadilla, en lugar de los 0,03 mm convencionales. Mientras tanto, la forma de la abertura cambia de cuadrado a rectángulo achaflanado, lo que permite que la pasta de soldadura llene los espacios de las almohadillas inferiores del QFN de manera más uniforme bajo la presión de la espátula. La tasa de liberación de impresión medida aumenta del 91,3% Al 98,7%. Especialmente para dispositivos QFN con paso de 0,4 mm, la tasa de puenteo disminuye en un 64%.

La temperatura máxima de reflujo y el tiempo por encima del líquido deben controlarse de manera coordinada

Con base en las características de la soldadura en pasta JiaJinYuan SAC305, configuramos la temperatura máxima de la zona de reflujo en 238 ℃ ± 2 ℃ y controlamos estrictamente el tiempo por encima del liquidus en 68 segundos ± 5 segundos. Si excede los 75 segundos, la capa IMC de las uniones de soldadura inferiores QFN se espesará anormalmente y formará Cu?Sn? cristales columnares, que provocan una fractura frágil de las uniones de soldadura después de un choque térmico. Si es inferior a 60 segundos, se producirá una humectación incompleta. La inspección por rayos X muestra que la tasa de vacíos se dispara del 18,6% Al 34,2%.

El diseño de la plataforma debe reservar canales de disipación de calor y zonas de amortiguación de tensiones

Los pads QFN del tablero de control electrónico no adoptan un diseño de cobertura total de cobre. En cambio, la almohadilla térmica central está dividida en 4 áreas rectangulares independientes, con un puente de máscara de soldadura de 0,25 mm de ancho reservado entre cada área. Esto no sólo garantiza la eficiencia de la conducción del calor sino que también libera la tensión cortante durante la expansión y contracción térmica. Combinado con el control del espesor de oro de inmersión de la superficie de las almohadillas a 0,075 μm ± 0,01 μm, se evita el retraso en la humectación causado por la oxidación de la capa de níquel o el espesor excesivo de la capa de oro. El empuje medido de la junta de soldadura se mantiene estable en el rango de 28,3N~31,6N.

La inspección AOI y por rayos X debe cubrir todas las dimensiones de las uniones de soldadura inferiores

El programa AOI necesita cargar el modelo de reflexión lateral de las juntas de soldadura inferiores QFN, enfocándose en identificar si el ángulo de humectación en el borde de la almohadilla es mayor a 75°. La inspección por rayos X debe utilizar un voltaje de tubo de 120 kV y un punto focal de 3,5 μm, y capturar imágenes transversales horizontales y verticales para las cuatro esquinas y la almohadilla térmica central del QFN, respectivamente. Cuando la proporción del área vacía de una sola junta de soldadura excede el 12,5 % o los huecos se concentran en el 1/3 superior del área de la junta de soldadura, toda la PCB se rechaza directamente y nunca se permite la"aceptación de concesión"