Đừng vội điều chỉnh nhiệt độ lò reflow. Hơn 90% các vấn đề về bóng hàn QFN có mối tương quan chặt chẽ với thiết kế khẩu độ stencil, đặc Biệt là ở khu vực trung tâm của miếng đệm nhiệt. Kích thước tấm tản nhiệt QFN tiêu chuẩn thường là 3,5×3,5 mm, nhưng nhiều nhà máy vẫn sử dụng khẩu độ mở 100%, đây là một sai lầm lớn. Nó phải được thay đổi thành khẩu độ khắc 75±3% với các vát góc tròn 0,15mm ở bốn góc; nếu không, kem hàn sẽ bị ép về phía các cạnh trong giai đoạn đầu nóng chảy lại và đông đặc lại thành các viên hàn hình cầu 0,2 ~ 0,4mm.
Lựa chọn miếng dán hàn không phụ thuộc vào thương hiệu mà phụ thuộc vào hoạt động ở cấp độ ROL0 trên mỗi J-STD-004B. ROL0 có dư lượng nhựa thông ít hơn 30% so với ROL1 và bay hơi hoàn toàn hơn, ngăn chặn các vụ nổ từ thông trong phạm vi 150°C ~ 180°C do đẩy chất hàn nóng chảy ra khỏi miếng đệm. Chúng tôi đã thử nghiệm SN63/PB37+ROL1 và đạt được tỷ lệ bóng hàn 1,2% ở nhiệt độ cao nhất là 235oC; chuyển sang ROL0 đã giảm xuống còn 0,07%.
Các phép đo trong lò Reflow phải sử dụng cặp nhiệt điện dành riêng cho QFN được gắn trực tiếp vào giữa tấm tản nhiệt phía dưới thiết bị chứ không chỉ bề mặt. Nhiệt độ cao nhất phải được kiểm soát chặt chẽ ở 238 ± 2oC và vùng ngâm (trên 217oC) phải được giới hạn trong 65 ~ 75 giây. Vượt quá 78 giây sẽ đẩy nhanh quá trình oxy hóa chất hàn và tăng gấp đôi khả năng tạo ra bóng hàn. Một khách hàng đã mở rộng vùng ngâm lên 92 giây, khiến tỷ lệ bóng hàn tăng từ 0,09% lên 2,3%.
Trong số các thông số In ấn, tốc độ bóc vỏ là thủ phạm tiềm ẩn. In Các khu vực miếng đệm QFN dày đặc, tốc độ bóc vỏ vượt quá 25mm/s khiến cho miếng dán hàn bị khuôn tô giữ lại và tạo thành các quả cầu hàn nhỏ tập hợp lại thành các quả bóng sau khi nóng chảy lại. Nên cài đặt 18±2mm/s, đồng thời xác nhận độ căng của khuôn tô ≥35N/cm2. Dưới 32N/cm2, độ võng của khuôn tô làm tăng khối lượng vật hàn cục bộ đột ngột.
Độ dày của stencil nên là 0,12mm hay 0,15mm? Nó phụ thuộc vào cao độ. Đối với các bước dưới 0,4mm, phải sử dụng 0,12mm để tránh nguy cơ cao bị bắc cầu hàn giữa các miếng đệm; đối với khoảng cách 0,5mm trở lên, có thể sử dụng 0,15mm, nhưng tỷ lệ khung hình khẩu độ phải tăng từ 1,15 lên 1,25 để bù cho sự tăng âm lượng do độ dày lớn hơn.
Có những thủ thuật để xác định vị trí bóng hàn. Nếu tập trung ở bốn góc của QFN, trước tiên hãy kiểm tra xem các góc tròn của khẩu độ stencil có bị thiếu hoặc quá khổ hay không; nếu phân bố dọc theo tâm của các cạnh dài thì 80% có thể là do áp suất chổi cao su không đồng đều—chênh lệch áp suất vượt quá 5N giữa trái, giữa và phải gây ra sai lệch; nếu rải rác ngẫu nhiên, hãy đo ngay độ nhớt của chất hàn, phải là 750 ± 50Pa·s ở 25oC. Quá thấp sẽ gây chảy xệ, quá cao khiến bong tróc kém.
Đừng tin vào những tuyên bố rằng"việc dọn dẹp có thể giải quyết được vấn đề đó" Làm sạch bằng nước không có tác dụng gì đối với các Bi hàn đã hình thành và thậm chí có thể gây ra chất trợ dung còn sót lại để ăn mòn các miếng hàn. Nếu thực sự cần thiết phải làm sạch, hãy sử dụng khí nitơ để thổi bay bột rời trước khi nung lại, với tốc độ gió được kiểm soát ở mức 12m/s; tốc độ trên 15m/s sẽ làm xáo trộn hình dạng miếng dán hàn.
Có một hiện tượng phản trực giác: phản ứng chảy lại nitơ không nhất thiết làm giảm bóng hàn. Khi nồng độ oxy giảm xuống dưới 100ppm, tốc độ làm ướt của chất hàn ROL0 quá nhanh và chất hàn nóng chảy bị khóa bởi sức căng bề mặt trước khi nó có thể lan ra, khiến nó có nhiều khả năng bị bóng lên. Nồng độ oxy tối ưu đo được là 300±50ppm, mang lại tốc độ bóng hàn thấp nhất.
Sau 2000 bản In, các cạnh của khẩu độ stencil bắt đầu phát triển các vệt, đặc Biệt đối với các khẩu độ có diện tích lớn như miếng đệm nhiệt. Burrs bắt dán hàn và tạo thành các hạt. Quét SEM phải được thực hiện sau mỗi 1500 bản In; bất kỳ gờ một mặt nào vượt quá 0,012 mm đều phải được loại bỏ ngay lập tức. Một lô hàng có tỷ lệ bóng hàn tăng từ 0,05% lên 0,8% do việc thay thế giấy nến bị trì hoãn.
Một chi tiết Cuối cùng: sau khi mở bao bì chân không của các thiết bị QFN đến, chúng phải trực tuyến trong vòng 4 giờ. Nếu thẻ chỉ báo độ ẩm hiển thị >10%RH thì cần phải nướng. Nướng ở nhiệt độ 30oC/24h có vẻ nhẹ nhàng nhưng nó gây ra liên kết ngang nhẹ của phương tiện hữu cơ trong kem hàn, dẫn đến khí thoát ra không đều trong quá trình nóng chảy lại và tạo ra các Bi hàn. Điều kiện thực tế được đề xuất là 125oC/8 giờ, có làm mát trước khi lên mạng.
Kiểm tra bằng mắt sau khi phản xạ lại phải sử dụng kính lúp 15× với đèn LED phân cực; Bóng hàn 0,2mm về cơ bản là vô hình dưới ánh sáng trắng thông thường. Tập trung vào việc quét các khu vực có khe hở giữa miếng đệm nhiệt và miếng GND xung quanh là <0,3mm—90% Bi hàn bị bỏ sót được giấu ở đây.
Có lần, dây chuyền sản xuất vượt quá giới hạn bóng hàn trong ba ngày liên tiếp. Nguyên nhân sâu xa Cuối cùng được tìm ra là do vòng Bi trong máy trộn kem hàn bị mòn, với tốc độ dao động ±18 vòng/phút khiến độ phân tán độ nhớt theo từng mẻ vượt quá giới hạn. Sau khi thay thế vòng Bi, dữ liệu trở lại bình thường. Loại vấn đề này không thể được ghi rõ ràng vào SOP; nó chỉ có thể được theo dõi bởi con người.
Miếng dán hàn phải được làm lạnh sau khi mở, nhưng phải được làm nóng trong 4 giờ trước khi đưa vào sử dụng và được khuấy thủ công bằng chổi cao su trong thời gian không dưới 90 giây. Máy trộn tự động chạy ở tốc độ vượt quá 60 vòng/phút tạo ra bong bóng, trở thành nơi sinh sản của các quả bóng hàn khi chúng vỡ.
Đừng chỉ tập trung vào các thông số của thiết bị—trước tiên hãy cảm nhận nhiệt độ của bộ tản nhiệt phía sau lò phản xạ. Nếu bộ tản nhiệt ở vùng thứ ba quá nóng để có thể chạm vào, điều đó cho thấy sự lưu thông không khí nóng không thành công và quá nhiệt cục bộ chắc chắn sẽ tạo ra các quả cầu hàn. Nhiệt kế hồng ngoại nên đọc 55oC.
Tần suất làm sạch stencil phải được thực thi sau mỗi 500 bảng. Sau khi lau bằng IPA, cần lau lần thứ hai bằng vải không có xơ nhúng vào axeton; IPA dư phản ứng với kem hàn tạo thành các hạt màu trắng trộn lẫn vào các viên hàn sau khi nóng chảy lại và rất khó phân Biệt.
In trong trường hợp bóng hàn tăng vọt đột ngột, hành động đầu tiên là lấy ba PCB mới In, đặt ngay vào tủ đông -10oC trong 15 phút, sau đó lấy chúng ra và ấn nhẹ băng dính lên khu vực tấm tản nhiệt. Các hạt màu xám bạc được băng dính dính là các chất kết tụ kem hàn không phản ứng lại, cho thấy vấn đề nằm ở giai đoạn In chứ không phải ở giai đoạn nóng chảy lại.
