Trong ba tháng liên tiếp theo dõi năng suất đóng gói FPGA 28nm trên dây chuyền sản xuất của chúng tôi, chúng tôi nhận thấy rằng khoảng trống BGA quá mức (tỷ lệ diện tích >25% theo tiêu chuẩn IPC-7095B Loại 2) đã trực tiếp khiến tỷ lệ thất bại trong thử nghiệm FT một lô tăng lên 1,7%. Sau khi chuyển sang sử dụng chất hàn dán với hệ thống giải phóng chậm axit hữu cơ hoạt động, giá trị độ rỗng trung bình giảm từ 31,2% xuống 19,6%. Sự cải tiến này bắt nguồn từ khả năng cơ bản của vật liệu dán hàn là can thiệp vào động lực thoát bong bóng, thay vì có thể giải quyết được bằng cách chỉ dựa vào tối ưu hóa cấu hình phản xạ lại.
Kem hàn này được dùng cho các kịch bản làm lại thứ cấp BGA dành cho thiết bị điện tử y tế và ô tô. Ưu điểm cốt lõi của nó nằm ở chất mang thông lượng, sử dụng dẫn xuất nhựa thông phân nhánh. Nhiệt độ bắt đầu phân hủy nhiệt cao hơn 42°C so với nhựa thông thông thường và nhiệt độ tỏa nhiệt cực đại chậm lại 18 giây. Điều này làm cho cửa sổ bay hơi dung môi trùng lặp nhiều với thời gian lưu giữ độ cầu của bột thiếc. Độ sụt sau khi In đo được là <8,3μm và độ dày màng oxit trước khi nung chảy lại được kiểm soát ổn định ở mức 1,2nm±0,3nm, nhờ đó tránh được các cụm lỗ nhỏ được hình thành bởi chất hàn truyền thống trong giai đoạn gia nhiệt trước khi dòng sôi sớm làm rách giao diện liên kết giữa các kim loại.
Một ưu điểm quan trọng khác là việc bổ sung nguyên tố vi hợp kim niken 0,008wt% trong hệ thống hợp kim Sn96.5Ag3.0Cu0.5. Điều này không chỉ làm giảm độ nhớt Biểu kiến của chất hàn lỏng ở 245°C từ 860cP xuống 690cP mà còn làm giảm 22% độ căng bề mặt ở trạng thái nóng chảy. Điều này có nghĩa là trong giai đoạn thắt cổ bóng hàn BGA, bong bóng có nhiều khả năng di chuyển lên trên dọc theo mặt trước bị ướt hơn là bị mắc kẹt ở đáy mối hàn. Dữ liệu sản xuất hàng loạt từ bảng điều khiển chính ADAS cho thấy công thức này giúp giảm 57% tỷ lệ xuất hiện khoảng trống ở đáy và kích thước khoảng trống tập trung ở phạm vi không thể phát hiện dưới 25μm.
Ưu điểm thứ ba đến từ việc kiểm soát phân bố kích thước hạt siêu hẹp với D50=22,4μm và Span<1,12. Thông qua vòng khép kín phản hồi chế độ kép của nhiễu xạ laser + nhận dạng hình ảnh, 99,2% hạt bột thiếc được đảm bảo đáp ứng các yêu cầu IPC J-STD-005 Loại 4. Điều này trực tiếp nâng tỷ lệ lấp đầy bản In lên tới 98,7% và tăng mức sử dụng khẩu độ stencil lên 13 điểm phần trăm. Khi khách hàng sử dụng giấy nến dày 75μm trên BGA bước 0,4mm, độ lệch chuẩn của vùng trống đã thu hẹp từ ±6,8% xuống ±2,3%, cho thấy độ đặc của vật liệu có tác dụng ức chế mạnh đối với các khuyết tật bắc cầu của miếng đệm nhỏ.
Các tình huống có thể áp dụng tập trung vào các gói BGA mật độ cao có đường kính Bi hàn ≤0,3mm và tỷ lệ đường kính trên khoảng cách miếng đệm <1,3, đặc Biệt thích ứng với chất nền FR4 được xử lý OSP và PCB vàng nhúng ENIG. In trong quá trình sản xuất hàng loạt mô-đun điều khiển chính của máy thở nhất định, miếng dán hàn này vẫn có thể duy trì tốc độ truyền khoảng trống là 99,1% trong cửa sổ chỉnh dòng nhẹ với nhiệt độ cao nhất 238±2°C và thời gian trên chất lỏng là 62±5 giây, trong khi các sản phẩm cạnh tranh trong cùng điều kiện có tỷ lệ khoảng trống quá mức là 34%.
Trong quá trình lựa chọn, cần phải xác minh xem độ dốc tổn thất khối lượng trong phạm vi 200–250°C của đường cong TGA dán hàn có <0,12%/°C hay không. Thông số này phản ánh trực tiếp mức độ phân hủy nhiệt của các thành phần từ thông; độ dốc quá lớn sẽ gây ra hiện tượng thoát khí đột ngột trong giai đoạn ngâm. Đồng thời, cần xác nhận xem giá trị entanpy nóng chảy trong báo cáo thử nghiệm DSC do nhà sản xuất cung cấp có ≥48J/g hay không. Giá trị dưới ngưỡng này cho thấy quá trình oxy hóa nghiêm trọng trên bề mặt bột kim loại hoặc sự phân tách hợp kim. Một Cuộc kiểm tra đầu vào từng phát hiện một lô có giá trị entanpy là 45,3J/g và tỷ lệ bỏ hàng trung bình sau khi đưa lên mạng đã tăng vọt lên 39,5%. Cuối cùng, cần phải đo thực tế tốc độ thay đổi độ nhớt của kem hàn sau 4 giờ mở trong môi trường 25°C/60%RH. Nếu >15% chứng tỏ hệ thống tác nhân thixotropic đã bị lỗi, điều này sẽ gây ra các vệt ở cạnh In và tạo ra các khoảng trống tích tụ dọc theo mép tấm đệm.
