ในระหว่างการผลิตจำนวนมากของอุปกรณ์ QFN ที่มีระยะพิทช์ 0.4 มม. เราพบว่าแม้ว่าความแม่นยำในการพิมพ์แบบวางประสานจะถูกควบคุมภายใน ±15μm อัตราส่วนรูรับแสงของลายฉลุยังคงอยู่ที่ 0.78 และอุณหภูมิสูงสุดของการรีโฟลว์ถูกล็อคอย่างเข้มงวดที่ 238°C±2°C อัตราโมฆะยังคงเกิน 18% บ่อยครั้ง หลังจากเปลี่ยนมาใช้การเติมไนโตรเจน JJY ผลการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์จากชุดเดียวกันแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนพื้นที่ช่องว่างคงที่ระหว่าง 5.1% ถึง 6.3% เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่มีไนโตรเจนช่วยลดอัตราการงอกใหม่ของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวลูกโลหะบัดกรีได้อย่างมาก ช่วยให้โลหะผสม SnAgCu ที่หลอมละลายกระจายตัวได้เต็มที่มากขึ้นบนพื้นผิวทองแดงของแผ่น และให้เส้นทางหลบหนีของฟองอากาศที่นุ่มนวลยิ่งขึ้น
In การดีบักจริง ต้องปรับพารามิเตอร์สามชุดพร้อมกัน อัตราการไหลของไนโตรเจนจะต้องตรงกันแบบไดนามิกตามปริมาตรเตาเผาและความเร็วสายพานลำเลียง หากความเร็วสายพานลำเลียงคือ 70 ซม./นาที และความยาวของเตาคือ 2.8 เมตร ขีดจำกัดล่างคือ 15 ลิตร/นาที มิฉะนั้นความเข้มข้นของออกซิเจนจะดีดตัวกลับไปสู่ระดับที่สูงกว่า 200 PPM ได้อย่างง่ายดาย หากเวลาของโซนกักเก็บลดลงเหลือต่ำกว่า 60 วินาที การสลายตัวที่ไม่สมบูรณ์ของฟลักซ์ตกค้างจะทำให้การสะสมของโมฆะรุนแรงขึ้นแทน นอกจากนี้ In อัตราการทำความเย็นที่เกิน 3.2°C/s จะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กในข้อต่อบัดกรีด้านล่างของ BGA ดังนั้นการตั้งค่าความเร็วลมเดิมจะต้องคงไว้ในส่วนการทำความเย็น
หลังจากที่เชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไนโตรเจน JJY เข้ากับพอร์ตหน้าแปลนด้านหน้าของเตาหลอมเหลวแล้ว เราก็ใช้เครื่องวิเคราะห์ออกซิเจนตกค้างเพื่อวัดปริมาณออกซิเจนภายในเตาเผา ที่ส่วนท้ายของโซนอุ่นเครื่อง ลดลงเหลือ 85 PPM และทั่วทั้งโซน reflow มีความผันผวนระหว่าง 60 ถึง 90 PPM ณ จุดนี้ ความสม่ำเสมอของความหนาของชั้น IMC ของข้อต่อบัดกรีได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ภาพตัดขวางของ SEM แสดงให้เห็นว่าการกระจายความหนาของการเจริญเติบโตของ Cu6Sn5 ลดลงจาก ±0.82μm ภายใต้สภาพอากาศเป็น ±0.35μm สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นโดยตรงในการทดสอบการหมุนเวียนของอุณหภูมิ -40°C~125°C ของอุปกรณ์ BGA โดยที่รอบความล้มเหลวโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นจาก 832 เป็นมากกว่า 1470
สิ่งที่ผู้ปฏิบัติงานมองข้ามได้ง่ายคือความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งทางเข้าไนโตรเจนและโครงสร้างการไหลของก๊าซภายในเตาเผา หากช่องอากาศเข้าอยู่เหนือโซนทำความร้อนโดยตรง การไหลเวียนของอากาศความเร็วสูงจะรบกวนการกระจายความร้อนบนพื้นผิว PCB ทำให้เกิดการไหลซ้ำแบบอะซิงโครนัสของข้อต่อบัดกรีที่มุมทั้งสี่ของ QFN ในที่สุดเราก็ย้ายอินเทอร์เฟซไปที่ด้านล่างของตัวเตาและติดตั้งแผ่นกั้นเพื่อให้ไนโตรเจนเข้าไปตามผนังในมุม 12° ไปตามทิศทางสายพานลำเลียง เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันขณะเดียวกันก็รับประกันประสิทธิภาพในการเปลี่ยนบรรยากาศ การตรวจสอบการสุ่มตัวอย่างด้วยรังสีเอกซ์ 12 ชุดติดต่อกันแสดงให้เห็นว่าข้อผิดพลาดในการทำซ้ำของตำแหน่งที่เป็นโมฆะน้อยกว่า 0.15 มม.
การเลือกสารบัดกรีจะต้องเชื่อมโยงกับกระบวนการเติมไนโตรเจน เรากำจัดส่วนผสมแบบเก่าที่มีสารกระตุ้นที่ใช้ขัดสน และเปลี่ยนไปใช้ส่วนผสมที่มีของแข็งต่ำ (4.8%) ที่ผ่านการตรวจสอบแล้วของ JJY ซึ่งมีความเป็นกรดอ่อน (pH=5.3) เนื้อบัดกรีที่ไม่สะอาด อุณหภูมิเริ่มต้นของการสลายตัวของฟลักซ์จะลดลง 23°C ในสภาพแวดล้อมที่มีไนโตรเจน และปริมาณก๊าซระเหยทั้งหมดลดลง 37% ซึ่งช่วยลดผลิตภัณฑ์ระเหยที่ติดอยู่ก่อนการแข็งตัวของโลหะบัดกรี นี่เป็นหนึ่งในกลไกทางเคมีหลักในการลดอัตราการเป็นโมฆะ แทนที่จะอาศัยการแยกทางกายภาพโดยบรรยากาศเฉื่อย
