La tasa de vacíos de las uniones de soldadura de dispositivos QFN ya no es un parámetro de laboratorio, sino un umbral estricto para el rendimiento de la línea de producción. Los clientes consumidores generalmente aceptan una tasa de vacíos de ≤15%, pero los proyectos de certificación AEC-Q200 requieren explícitamente que la proporción de área vacía de una sola unión de soldadura sea ≤5%, y cualquier unión de soldadura que exceda el estándar entre las cuatro almohadillas del mismo dispositivo se considera rechazo de lote. Esta transición estándar obliga a los fabricantes de soldadura en pasta a reconstruir el sistema de flujo de una"actualización opcional" a una"iteración obligatoria" Cuando cambiamos tres tipos de pasta de soldadura en una fábrica de auriculares TWS el año pasado, descubrimos que simplemente reducir el punto de reblandecimiento de la colofonia en 12 °C reducía la tasa de vacío QFN promedio en 3,8 puntos porcentuales, pero el requisito previo era que la temperatura máxima de reflujo aumentara simultáneamente en 15 °C y el tiempo por encima del líquido se extendiera a 68 segundos.
La protección con nitrógeno está penetrando desde las líneas de producción de productos electrónicos automotrices de alta gama hasta las líneas de producción de módulos de energía de rango medio, no debido a la reducción de costos, sino porque los generadores de nitrógeno domésticos han logrado una precisión de control del punto de rocío de -60°C, lo que hace que el costo operativo anual de una sola línea SMT sea 470.000 yuanes menor que el del esquema de nitrógeno líquido. Sin embargo, cuando la fluctuación de la pureza del nitrógeno supera el 99,95%, los huecos se agravan. Esto se debe a que el oxígeno residual compite con la película de óxido en la superficie del polvo de soldadura, lo que provoca fallas de humectación local. Cuando estábamos depurando en una fábrica de suministro de energía en Dongguan, descubrimos que después de que el caudal de nitrógeno aumentó repentinamente de 25 l/min a 32 l/min, la tasa de vacíos QFN aumentó un 1,2 % en lugar de disminuir. La causa principal es que la perturbación del flujo de aire destruyó la estructura capilar antes de que colapsara la pasta de soldadura, por lo que ahora se requiere que los equipos recién lanzados estén equipados con un tanque amortiguador de flujo dinámico.
La reducción de los huecos en la soldadura en pasta ya no depende de la mejora de un solo componente, sino que se logra mediante la relación sinérgica de derivados de colofonia, activadores de ácidos orgánicos y solventes de alto punto de ebullición. Cierta pasta de soldadura japonesa aumentó la cantidad de éter de polioxietileno de nonilfenol en un 0,7% en peso, lo que redujo la tasa de escape de disolvente en la zona de retención a 150 °C en un 23%, lo que permitió que la pasta de soldadura mantuviera una viscosidad suficiente para soportar el crecimiento de compuestos intermetálicos en el borde de la almohadilla QFN. Sin embargo, esta fórmula experimentará un aumento en las bolas de soldadura dentro de los 30 minutos posteriores a la impresión en un ambiente con humedad >65% RH, por lo que debe combinarse con un sistema de control de circuito cerrado de humedad ambiental de taller; de lo contrario, el efecto de mejora de la tasa de vacíos quedará completamente compensado por el riesgo de cortocircuitos en las bolas de soldadura.
Se está reevaluando el impacto de la forma de la apertura de la plantilla en la tasa de vacíos QFN. Las aperturas circulares tradicionales provocan un volumen de soldadura insuficiente en la almohadilla central de los QFN con paso de 0,3 mm, mientras que la apertura mejorada"en forma de pista de carreras + microprotuberancia central" aumenta el volumen de pasta de soldadura en un 18 %. Sin embargo, si el índice tixotrópico de la pasta de soldadura es <4,2, se producirá un arrastre detrás de la espátula. Verificamos con dos máquinas de impresión de diferentes marcas y descubrimos que la tasa de vacíos de la soldadura en pasta con un índice tixotrópico de 4,5 se mantuvo estable en 7,3% en las máquinas de impresión nacionales, pero aumentó Al 9,1% en equipos importados. La razón es que la fluctuación de la presión de la espátula de este último en ±0,03 mm desencadenó un cambio en el punto crítico del límite elástico de la soldadura en pasta.
La configuración de la zona de remojo del perfil de temperatura del horno de reflujo está cambiando de una"meseta de temperatura" a una gestión de"ventana de tiempo" Cierto cliente alemán canceló la zona de temperatura constante de 165 °C y en su lugar utilizó un calentamiento en rampa de 155 °C a 168 °C, lo que permitió que el gas de descomposición del fundente se descargara direccionalmente antes de que se derrita la soldadura. Este ajuste redujo la tasa de anulación de la almohadilla térmica QFN del 12,4% Al 4,9%, pero simultáneamente aumentó la tasa de eliminación de componentes 0201 en un 0,15%. Por lo tanto, el valor de vacío de la boquilla montadora debe ajustarse de -65 kPa a -58 kPa para compensar la diferencia en el estrés térmico. Esta optimización de la vinculación entre procesos se ha convertido en una práctica estándar para las principales fábricas de EMS.
Una fluctuación de viscosidad >800cP entre lotes de soldadura en pasta ha activado un mecanismo automático de parada de línea. Esto no se debe a una precisión mejorada del equipo, sino a que después de que la tolerancia dimensional de la almohadilla QFN se comprime a ±0,015 mm, pequeños cambios en la viscosidad alteran directamente la distribución del esfuerzo cortante durante el desmolde de la impresión. Realizamos un seguimiento de los datos de 12 proveedores y descubrimos que para soldadura en pasta con un tiempo de recuperación tixotrópico >30 segundos, la desviación estándar de la tasa de vacíos QFN se expandió Al 2,3 % después de la impresión continua de 200 piezas, mientras que la desviación estándar para lotes con un tiempo de recuperación <18 segundos permaneció ≤0,7 %. Por lo tanto, la inspección IQC ahora incluye el tiempo de recuperación tixotrópica como un elemento obligatorio de inspección del primer artículo, en lugar de medir únicamente la viscosidad inicial.
