Dây chuyền sản xuất của chúng tôi gần đây đã gặp phải lỗi rò rỉ hàng loạt trong các thử nghiệm lão hóa đối với ba lô thiết bị QFN bước 0,4mm liên tiếp. Thử nghiệm bằng đầu dò bay cho thấy điện trở cách điện ở khu vực đáy của BGA thường dưới 10MΩ, trong khi yêu cầu tiêu chuẩn bắt buộc nó phải lớn hơn 100MΩ. Nguyên nhân cốt lõi Cuối cùng được xác định là do sự phân bố không đồng đều của dư lượng chất hàn sau khi hàn lại chất hàn không sạch. Dưới kính hiển vi, cặn giống như màng hổ phách mờ có thể nhìn thấy ở các cạnh mối hàn, tập trung ở những khu vực có khẩu độ giấy nến bị lệch và ở những vùng In yếu do áp suất chổi cao su không đủ.
Mặc dù chất mang chất hàn không sạch gốc nhựa thông được thiết kế để phân hủy và bay hơi ở nhiệt độ cao, nhưng trong quá trình nóng chảy lại thực tế, nếu nhiệt độ cao nhất không đạt trên 235°C hoặc độ tinh khiết nitơ trong lò dưới 99,99% hoặc thời gian giữ dưới 60 giây, một số chất kích hoạt axit hữu cơ sẽ không được cacbon hóa hoàn toàn. Những dư lượng chất hàn không bị phân hủy này bám vào bề mặt giữa mặt nạ hàn PCB và miếng đệm, hấp thụ độ ẩm và ion hóa các ion halogen như Cl? và Br?, tạo thành dòng rò cấp microampe trong điều kiện sai lệch. Điều này đặc Biệt dễ gây ra các kích hoạt sai trong đường dẫn tín hiệu mức μV như mạng lấy mẫu BMS.
Chúng tôi đã so sánh mức cặn của ba loại kem hàn không sạch thông thường dưới cùng độ căng của giấy nến (45N/cm2) và góc vắt (55°). Chúng tôi nhận thấy rằng kem hàn loại A có hàm lượng chất rắn 89,2% có mức ô nhiễm ion sau hàn cao tới 1,8μg/cm2 NaCl tương đương ở nhiệt độ cao nhất là 230°C, vượt xa giới hạn 0,5μg/cm2 do IPC-J-STD-001 quy định. In, chất hàn dán Loại B có hàm lượng chất rắn 87,6%, do chuỗi phân tử nhựa thông ngắn hơn và thời gian phân hủy nhiệt rộng hơn, chỉ có dư lượng 0,32μg/cm2 trong cùng thông số quy trình. Điều này cho thấy rằng việc kiểm soát dư lượng chất hàn không thể chỉ dựa vào nhãn"không sạch" mà còn phải khớp cài đặt vùng nhiệt độ của lò nung lại với đường cong phân tích nhiệt trọng lượng TGA của các lô cụ thể.
Kế hoạch điều chỉnh tại chỗ là tăng cài đặt nhiệt độ cao nhất ban đầu từ 228°C lên 236°C và kéo dài phần giữ thêm 20 giây, đồng thời tăng tốc độ dòng nitơ từ 15L/phút lên 22L/phút để đẩy nhanh quá trình xả khí phân hủy thông lượng. Sau khi điều chỉnh, các thử nghiệm ô nhiễm ion của 5 lô mẫu liên tiếp được duy trì ổn định ở mức 0,41±0,03μg/cm2. Tuy nhiên, cần phải đồng thời theo dõi xem độ rỗng ở đáy QFN có vượt quá giới hạn trên 15% do nhiệt độ tăng quá mức hay không, vì thời gian nóng chảy kem hàn kéo dài sẽ khiến khí dễ bay hơi bị mắc kẹt bên trong các mối hàn, thay vào đó làm tăng nguy cơ ăn mòn sau này.
Việc kiểm soát dư lượng chất hàn hiệu quả không bao giờ có thể được giải quyết chỉ bằng cách làm sạch hoặc chỉ thay đổi chất hàn. Nó phải tích hợp mối quan hệ phù hợp giữa kích thước khẩu độ stencil và kích thước hạt hàn, mức bù lỗi giữa nhiệt độ đo được của từng khu vực lò phản xạ và vị trí gắn cặp nhiệt điện cũng như liên kết thời gian thực của dữ liệu giám sát hàm lượng oxy nitơ trực tuyến. Bất kỳ sự ngắt kết nối nào trong bất kỳ liên kết nào cũng sẽ Biến chất hàn không sạch thành nguồn rò rỉ vô hình.
