Cầu nối không bao giờ là một hiện tượng Biệt lập trong sản xuất hàng loạt; đó là kết quả của sự không phù hợp kết hợp giữa các đặc tính lưu Biến của kem hàn, các thông số thiết kế của khuôn tô và cửa sổ quy trình In. Trong số này, độ nhớt của kem hàn thấp và khẩu độ của khuôn tô quá lớn là hai nguyên nhân kết hợp thường bị bỏ qua nhất nhưng lại gây tổn hại nhiều nhất.

Độ nhớt của kem hàn giảm trực tiếp làm suy yếu khả năng chống sụt

Phạm vi độ nhớt được khuyến nghị cho kem hàn dòng JJY 8800 trong điều kiện tiêu chuẩn 25°C là 140–160 Pa·s. Khi nhiệt độ xưởng tăng lên 28°C và keo hàn được để nóng hơn 4 giờ mà không khuấy, độ nhớt đo được có thể giảm xuống 132 Pa·s. Tại thời điểm này, độ mỏng cắt của chất hàn dán trong các khe của khuôn tô sẽ tăng lên trong quá trình ép chổi cao su và cấu hình chất hàn dán ở các cạnh của miếng đệm sẽ mở rộng đáng kể sau khi nhả In. Dưới kính hiển vi, có thể nhìn thấy xu hướng bắc cầu nhẹ giữa các miếng QFN liền kề với khoảng cách 0,4 mm.

Kích thước khẩu độ stencil không được kiểm soát sẽ khuếch đại khối lượng hàn dư thừa

Một khách hàng đã tự ý mở rộng khẩu độ stencil tương ứng với miếng điện trở chip 0402 từ 0,38×0,22 mm lên 0,42×0,26 mm. Mặc dù điều này vẫn đáp ứng giới hạn trên của tỷ lệ khẩu độ 1:1.1 được chỉ định trong IPC-7527, nhưng khối lượng mối hàn đo được trên mỗi mối nối đã tăng 23%. Kiểm tra AOI trước khi hàn lại đã phát hiện thấy 12% mối hàn có dấu hiệu ban đầu của việc bắc cầu dán hàn. Sau khi lô này đi qua lò nung lại, tỷ lệ lỗi cầu nối đạt 8,7%, vượt xa ngưỡng cảnh báo của ngành là 0,3%.

Hiệu ứng kết hợp của hai yếu tố vượt xa phép cộng tuyến tính

Khi độ nhớt của kem hàn dưới 135 Pa·s và diện tích khe hở vượt quá 15% giá trị thiết kế của miếng đệm, nguy cơ bắc cầu sẽ tăng theo cấp số nhân. Chúng tôi đã thử nghiệm thiết bị BGA tương tự tại một nhà máy ở Đông Quan. Trong điều kiện sử dụng keo hàn JJY 8800 có độ nhớt 133 Pa·s, cứ tăng 1% diện tích khẩu độ sẽ làm tăng tỷ lệ bắc cầu lên khoảng 1,8 điểm phần trăm. Nếu độ nhớt được khôi phục đồng thời về 145 Pa·s, ngay cả khi khẩu độ mở rộng thêm +18%, tốc độ bắc cầu vẫn có thể được kiểm soát trong vòng 0,5%.

Các phương pháp xác minh nhanh tại chỗ phải tạo thành một vòng khép kín

Khi xảy ra hiện tượng bắc cầu đột ngột trên dây chuyền sản xuất, phải dừng máy ngay lập tức và lấy ba giấy nến để kiểm tra so sánh. Khuôn tô đầu tiên được In trực tiếp bằng miếng dán hàn ban đầu mà không cần khuấy; bản thứ hai được In sau khi khuấy kỹ trong 3 phút theo yêu cầu của JJY; cái thứ ba được thay thế bằng miếng dán hàn mới mở của cùng một mẫu. Sau khi cả ba nhóm cùng đi qua lò phản xạ, số lượng cầu được tính. Nếu nhóm thứ hai cho thấy mức giảm hơn 60% so với nhóm thứ nhất thì độ nhớt đã được xác nhận. Nếu không nhóm nào trong ba nhóm cho thấy sự cải thiện thì kích thước khẩu độ thực tế của stencil phải được đo và kiểm tra chéo với dữ liệu Gerber gốc.