Đến 3 giờ sáng, dây chuyền sản xuất đột ngột phát ra âm thanh báo động và dừng lại. AOI liên tục chiếm được các thiết bị đóng gói QFN48 với tỷ lệ lỗi cầu nối tăng vọt là 12%. Chúng tôi ngay lập tức tắt dây chuyền, lấy các tấm bảng ra và quan sát chúng dưới kính hiển vi soi nổi. Chúng tôi đã tìm thấy dư lượng chất hàn dạng sợi giữa các miếng đệm, cùng với dấu vết chất hàn rõ ràng ở các vị trí tương ứng trên khuôn tô. Điều này cho thấy rằng kem hàn không bị vỡ kịp thời dưới sự cắt của chổi cao su và độ nhớt thấp là nguyên nhân trực tiếp. Kem hàn vừa được lấy ra khỏi tủ lạnh ngày hôm đó và được đưa vào sử dụng trên máy mà không thu hồi đủ nhiệt độ, dẫn đến độ nhớt thực tế thấp hơn 35% so với giá trị danh nghĩa, thấp hơn nhiều so với phạm vi khuyến nghị là 220±30 Pa·s cho model này.
Trong quá trình xử lý khẩn cấp tại chỗ, chúng tôi đã không thay thế vật liệu ngay lập tức. Thay vào đó, trước tiên chúng tôi đặt bình dán hàn hiện tại vào buồng nhiệt độ không đổi 25°C để đứng trong 45 phút. Đồng thời, chúng tôi tinh chỉnh góc vắt của máy In từ 60° đến 65° và giảm áp lực vắt từ 5,2 kg xuống 4,6 kg. Sau khi sử dụng nhớt kế để đo độ nhớt Biểu kiến của kem hàn tăng trở lại 218 Pa·s, chúng tôi bắt đầu lại sản xuất. Xác minh bài viết đầu tiên cho thấy tỷ lệ bắc cầu giảm xuống 0,3%. Tuy nhiên, tại thời điểm này, chúng tôi phải đồng thời thông báo cho nhà kho đình chỉ việc phân phối cùng một lô kem hàn và bắt đầu truy xuất nguồn gốc lô vì số lô này đã không đủ khả năng phục hồi ở nhiệt độ thấp trong ba tuần liên tiếp.
Giải pháp cơ bản phải thâm nhập vào việc quản lý toàn bộ vòng đời của kem hàn. Chuỗi kiểm soát nhiệt độ từ dán hàn đến vận hành máy không thể dựa vào đánh giá kinh nghiệm của người vận hành. Chúng tôi đã lắp đặt một máy ghi nhiệt độ có cảnh báo bằng âm thanh và hình ảnh ở ổ cắm tủ lạnh, cài đặt rằng nhiệt độ bề mặt của chất hàn phải ≥20°C khi ra ngoài trước khi được phép quét và giải phóng. Trong khi đó, mô-đun bù độ nhớt theo thời gian thực đã được thêm vào hệ thống cấp liệu của máy In. Khi phát hiện điện trở bơm kem hàn giảm vượt quá ngưỡng, nó sẽ tự động giảm tốc độ chổi cao su xuống 0,8 mm/s và nhắc nhở thêm chất trợ dung mỏng hơn. Sự thay đổi này đã ổn định năng suất In lần đầu của chip cấp cao trên 99,7% trong ba tháng tiếp theo và giá trị CPK tăng từ 0,91 lên 1,42.
Chìa khóa để phòng ngừa lâu dài nằm ở việc phá vỡ sự mất kết nối giữa nhà cung cấp chất hàn và quy trình dây chuyền. Chúng tôi yêu cầu mỗi lô kem hàn phải kèm theo Biểu đồ đường cong lưu Biến đo được khi giao hàng, làm nổi bật giá trị năng suất và chỉ số thixotropic trong hai điều kiện làm việc 25°C/50°C. Khi giá trị năng suất của một mẻ kem hàn nhất định ở 50 ° C thấp hơn 85 Pa, nó được coi là không đủ độ ổn định ở nhiệt độ cao. Kem hàn như vậy bị nghiêm cấm đối với các chip có bước bậc nhỏ có bước hàn dưới 0,4 mm. Năm ngoái, hai lô kem hàn trong nước đã bị từ chối vì lý do này. Mặc dù chi phí mua sắm tăng 3,2% nhưng tỷ lệ hở mạch hàn của thiết bị QFP100 đã giảm từ 0,8‰ xuống 0,12‰.
Yếu tố bị bỏ qua nhiều nhất trong xưởng là tác động của sự suy giảm độ căng của giấy nến lên tốc độ truyền chất hàn. Khi cùng một miếng dán hàn được In trên một khuôn tô mới và một khuôn tô cũ đã được sử dụng 3000 lần, độ lệch lắng đọng chất hàn thực tế có thể đạt tới 18%. Do đó, chúng tôi đã thay đổi tuổi thọ của stencil từ mức cố định 5000 lần sang giám sát động. Sau mỗi lần vệ sinh, máy đo độ căng bằng laser được sử dụng để đo thực tế. Khi giá trị lực căng thấp hơn 38 N/cm2 thì bắt buộc phải loại bỏ giấy nến. Hành động này đã giảm 40% độ lệch chuẩn của độ rỗng của thiết bị ném bóng BGA0,8 mm. Các thông số độ nhớt của kem hàn phải được ràng buộc và hiệu chỉnh theo trạng thái stencil hiện tại; không bao giờ áp dụng các thông số stencil mới cho quá trình sản xuất stencil cũ.
Cuối cùng, chúng ta cần sửa lại một quan Niệm sai lầm phổ Biến. Nhiều kỹ sư tin rằng thời gian khuấy kem hàn càng lâu thì càng tốt. In trên thực tế, việc khuấy quá mức sẽ làm hỏng màng oxit trên bề mặt của các hạt bột kim loại và khiến các thành phần hoạt tính của chất trợ dung bị phân hủy trước. Qua xác minh DOE, chúng tôi nhận thấy rằng đối với miếng dán hàn hệ thống Sn96.5Ag3.0Cu0.5, sau khi khuấy cơ học vượt quá 120 giây, tốc độ giảm độ nhớt tăng lên 2,3 lần. Vì vậy, tất cả các máy trộn kem hàn hiện nay đều được trang bị thiết bị khóa hẹn giờ điện tử, tự động cắt điện khi hết thời gian. Khoảng 27% lỗi cầu hàn có thể bắt nguồn từ việc khuấy quá giờ do con người gây ra. Việc cải thiện chi tiết này có thể làm tăng hiệu suất hàn bước đầu của chip bước nhỏ ít nhất 0,6 điểm phần trăm.
