ช่องว่างภายในในข้อต่อการบัดกรีของอุปกรณ์ BGA และ QFN ไม่ใช่ข้อบกพร่องที่แยกจากกัน แต่เป็นผลจากการกระทำควบคู่กันของตัวแปรกระบวนการหลายอย่าง เช่น ความหนาในการพิมพ์ของสารบัดกรีที่ไม่สม่ำเสมอ เส้นทางการระเหยของฟลักซ์ที่ถูกบล็อกระหว่างการรีโฟลว์ ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนไม่เพียงพอ และความสามารถในการเปียกของพื้นผิวแผ่น PCB ที่ลดลง เมื่อช่องว่างเกิดขึ้น จะไม่สามารถกำจัดออกไปได้ในกระบวนการต่อๆ ไป ดังนั้นจึงต้องมีการควบคุมจากขั้นตอนการผลิตส่วนหน้า

ตำแหน่งที่เป็นโมฆะจะกำหนดระดับความเสี่ยงของความล้มเหลว

เราติดตามภาพเอ็กซ์เรย์ของอุปกรณ์ QFN-48 จำนวน 28 ชุดบนสายการผลิต JJY เป็นเวลาสามเดือนติดต่อกัน และพบว่าหากช่องว่างกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ส่วนกลางของรอยต่อบัดกรีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 75 μm ปัจจัยความเข้มข้นของความเครียดจากความร้อนจะเพิ่มขึ้น 2.1 เท่า แม้ว่าช่องว่างเล็กๆ (<30 μm) ที่มุมทั้งสี่ของรอยประสานจะมีผลกระทบต่อการนำความร้อนอย่างจำกัด แต่ก็สามารถทำให้เกิดการแตกหักของแรงเฉือนได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้บ่งชี้ว่าขนาดและตำแหน่งของช่องว่างจะต้องได้รับการประเมินพร้อมกัน แทนที่จะดูเฉพาะสัดส่วนพื้นที่ทั้งหมด

พารามิเตอร์การพิมพ์แบบวางประสานส่งผลโดยตรงต่อความน่าจะเป็นในการสร้างโมฆะ

เมื่อพารามิเตอร์ทั้งสามตัว ได้แก่ ความผันผวนของแรงดันของไม้กวาดหุ้มยาง ±0.3 kgf ความหยาบของผนังรูรับแสงของลายฉลุ Ra > 0.8 μm และความเร็วการปล่อยที่ต่ำกว่า 15 มม./วินาที ทั้งหมดอยู่นอกเหนือการควบคุม อัตราการถ่ายโอนของสารบัดกรีจะลดลง 12% โดยมีส่วนท้ายของขอบที่รุนแรง ซึ่งจะบล็อกช่องก๊าซหลบหนีในระหว่างการรีโฟลว์ อัตราช่องว่างเพิ่มขึ้นจากปกติ 8% เป็น 37% โดย 62% ของช่องว่างมาพร้อมกับการเชื่อมโยงในท้องถิ่น

บรรยากาศการรีโฟลว์และสถานะ PCB ร่วมกันขยายอันตรายที่เป็นโมฆะ

เมื่อจุดน้ำค้างของไนโตรเจนในเตาเผาสูงกว่า -40°C และความหนาของฟิล์ม OSP บนแผ่น PCB เกิน 0.4 μm แรงตึงผิวในระหว่างขั้นตอนการหลอมเหลวแบบวางโลหะบัดกรีจะเพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติ ทำให้ยากที่ก๊าซสลายฟลักซ์จะเจาะชั้นโลหะบัดกรีเหลวและหลบหนีออกไป ปริมาณโมฆะเฉลี่ยเพิ่มขึ้น 40% ณ จุดนี้ แม้ว่าอุณหภูมิสูงสุดจะเป็นไปตามมาตรฐาน แต่ช่องว่างแบบปิดจำนวนมากยังคงมีอยู่ภายในข้อต่อบัดกรี และหน้าตัดที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจริงจะลดลง 19%

มาตรการสกัดกั้นโมฆะที่สามารถดำเนินการได้สำหรับสายการผลิต

สำหรับการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ชิ้นแรกในแต่ละวัน จะต้องสุ่มตัวอย่างอุปกรณ์ BGA 3 เครื่องภายใต้กล้องจุลทรรศน์ขนาด 200× เพื่อตรวจสอบมุมเปียกที่ขอบลูกโลหะบัดกรี หากสังเกตมุมป้าน >85° หรือความสูงของการไต่ระดับของสารบัดกรี <1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอลบัดกรี ให้หยุดเส้นทันทีเพื่อปรับเทียบความตึงของสเตนซิล และทดสอบความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนอีกครั้ง ในเวลาเดียวกัน ให้นำ PCB จากชุดเดียวกันมาทำการทดสอบมุมสัมผัสของพื้นผิวแผ่นอิเล็กโทรด มุมสัมผัส >68° ถือเป็นความล้มเหลวของ OSP และต้องไม่นำบอร์ดดังกล่าวไปใช้ในการผลิต