แผ่นด้านล่างเปียกไม่เพียงพอระหว่างการบัดกรี QFN ถือเป็นความผิดปกติที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในสายการผลิต เราพบว่าหลังจากพิมพ์ PCB รุ่นเดียวกันด้วยสเตนซิลจากชุดงานที่แตกต่างกัน การตรวจสอบ AOI แสดงให้เห็นว่าความครอบคลุมของการบัดกรีของแผ่นด้านล่างถึง 23% และการสแกนด้วยเอ็กซ์เรย์ยังยืนยันเพิ่มเติมว่าช่องว่างกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่แผ่นส่วนกลาง ซึ่งบ่งชี้ว่าสาเหตุของปัญหาไม่ใช่โปรไฟล์การรีโฟลว์หรือการเลือกการบัดกรี แต่เป็นความไม่ตรงกันระหว่างความแม่นยำทางเรขาคณิตของรูรับแสงของสเตนซิลและพฤติกรรมการปล่อยการบัดกรี
แผ่นลายฉลุตัดด้วยเลเซอร์หนา 0.3 มม. ที่ JiaJinYuan จัดหาให้นั้น ใช้ช่องสี่เหลี่ยมคางหมูแทนช่องสี่เหลี่ยมแบบดั้งเดิม โดยด้านยาวปรับขนาดเป็น 0.92 เท่าของขนาดแผ่น และด้านสั้นปรับขนาดเป็น 0.94 เท่า การปรับขนาดแบบไม่สมมาตรนี้ทำให้สารบัดกรีมีแนวโน้มที่จะกระจายไปตามแกนยาวของแผ่น QFN ภายใต้แรงเฉือนของไม้กวาดหุ้มยาง ในขณะที่หลีกเลี่ยงการอัดขึ้นรูปมากเกินไปในด้านสั้น ซึ่งทำให้สารบัดกรีเลื่อนไปทางด้านข้างของตัวเครื่อง ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิห้อง 25°C และความชื้น 45%RH อัตราการถ่ายโอนที่วัดได้ของโครงสร้างนี้จะคงที่ที่ 89.6% ซึ่งสูงกว่ารูรับแสง 1:1 ดั้งเดิมถึง 7.3 เปอร์เซ็นต์
พารามิเตอร์ของไม้กวาดหุ้มยางจะต้องปรับโดยเชื่อมโยงกับรูรับแสงของสเตนซิล หากแรงดัน 0.55MPa เดิมถูกรักษาไว้ด้วยสเตนซิลใหม่ แรงดันที่มากเกินไปจะทำให้สารบัดกรีถูกอัดรีดเข้าไปในช่องว่างที่ด้านล่างของตัวห่อหุ้ม QFN แทน ทำให้เกิดลักษณะเปียกที่ผิดพลาด ดังนั้นเราจึงลดแรงกดของไม้กวาดหุ้มยางไปพร้อมกันเป็น 0.45MPa และเพิ่มความเร็วในการพิมพ์จาก 35 มม./วินาที เป็น 45 มม./วินาที เพื่อให้ความเค้นเฉือนและความหนืดของสารบัดกรีมีความสมดุลแบบไดนามิก ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ขอบของสารบัดกรีจะใสโดยไม่มีเสี้ยน และพื้นผิวจะอยู่ในสภาพเคลือบด้านสม่ำเสมอ
อัตราการไหลของไนโตรเจนในขั้นตอนการรีโฟลว์ต้องได้รับการควบคุมที่ 12 ลิตร/นาที โดยมีปริมาณออกซิเจน ≤100ppm อัตราการไหลที่มากเกินไปจะรบกวนแรงตึงผิวของโลหะบัดกรีหลอมเหลว ซึ่งจะทำให้ความสามารถในการปีนขึ้นไปที่แผ่นด้านล่างลดลง หลังจากใช้สเตนซิลใหม่ เราพบว่าหากอัตราการไหลของไนโตรเจนเกิน 15 ลิตร/นาที ความสูงในการเปียกของแผ่นกลาง QFN จะลดลง 0.08 มม. ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับอัตราการงอกใหม่แบบเร่งของฟิล์มออกไซด์ของพื้นผิวบัดกรี
ความถี่ในการทำความสะอาดลายฉลุต้องตรงกับวงจรการลดทอนของกิจกรรมการบัดกรี หลังจากพิมพ์อย่างต่อเนื่อง 28 ชิ้นด้วยสารบัดกรี JiaJinYuan SN63-Pb ความหนาของสารตกค้างในรูรับแสงของลายฉลุจะสูงถึง4.7μm ในเวลานี้ แม้ว่าขนาดรูรับแสงจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่อัตราทะลุผ่านที่แท้จริงก็ลดลง 19% ดังนั้นเราจึงกำหนดกฎให้หยุดเครื่องทุกๆ 25 ชิ้นเพื่อเช็ดพื้นผิวด้านล่างของลายฉลุด้วยผ้าไม่ทอ + แอลกอฮอล์ และใช้แว่นขยาย 30 เท่าเพื่อยืนยันว่าไม่มีการอุดตันในพื้นที่ที่สอดคล้องกันของ QFN
การตรวจสอบขั้นสุดท้ายใช้บอร์ดมาตรฐาน JEDEC สำหรับการตรวจสอบด้วยสายตา IPC-A-610E Class 3 ในบรรดาอุปกรณ์ QFN จำนวน 120 เครื่อง อัตราการผ่านของพื้นที่เปียกของแผ่นด้านล่างเพิ่มขึ้นจาก 68% ก่อนการปรับให้เหมาะสมเป็น 91% และอัตราส่วนพื้นที่ช่องว่างของรังสีเอกซ์โดยเฉลี่ยลดลงจาก 18.4% เป็น 11.7% ยิ่งไปกว่านั้น อุปกรณ์ทั้งหมดไม่มีรอยร้าวของรอยต่อบัดกรีหลังจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ -40°C/125° เป็นเวลา 500 รอบ ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าแผนการเพิ่มประสิทธิภาพรูรับแสงลายฉลุนี้ยังคงรักษาความเสถียรของโครงสร้างภายใต้สภาวะความเครียดจากความร้อน
บทความที่เกี่ยวข้อง
- วิธีการเลือกน้ำยาประสานสำหรับการประกอบ QFN ระยะพิทช์ละเอียดโดยไม่ต้องเชื่อม
- ช่องว่างภายในในข้อต่อบัดกรี BGA/QFN ช่วยลดการนำไฟฟ้าและความร้อนของข้อต่อบัดกรี
- การออกแบบพินแบบละเอียดสำหรับการบัดกรี QFN การบัดกรีแบบวางป้องกันรีโอโลจีเพื่อป้องกันการเชื่อมติด
- QFN บัดกรีบอร์ดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์พลังงานใหม่ ข้อต่อประสานที่ทนต่อการสั่นสะเทือนที่เสถียร
- การบัดกรีด้วยความแม่นยำในการรีโฟลว์ไนโตรเจนสำหรับ BGA/QFN ช่วยลดอัตราโมฆะได้อย่างมาก
- การตรวจสอบเอ็กซ์เรย์และการตรวจสอบเอ็กซ์เรย์ฟลูออโรสโคปเพื่อตรวจสอบสถานะภายในของข้อต่อบัดกรีที่ด้านล่างของ BGA/QFN
- การเพิ่มประสิทธิภาพของรูลายฉลุการบัดกรี QFN เพื่อปรับปรุงผลกระทบจากการเปียกของแผ่นด้านล่าง
- การบัดกรีแบบรีโฟลว์ของอุปกรณ์ BGA/QFN ที่มีความแม่นยำ: จะต้องไม่มองข้ามการควบคุมอัตราทางลาดของอุณหภูมิ




