Với mỗi mức tăng 100 PPM hàm lượng oxy bên trong lò phản xạ nhiệt, tỷ lệ xuất hiện khoảng trống của các mối hàn đáy QFN tăng 1,8 điểm phần trăm. Đây là mô hình mà chúng tôi đã xác nhận sau khi theo dõi dữ liệu từ 12 dây chuyền sản xuất trên lò phản xạ JiaJinYuan trong ba tháng liên tiếp. Đặc Biệt khi sử dụng kem hàn SAC305 với PCB đồng hoàn thiện OSP, tỷ lệ diện tích khoảng trống trung bình đã giảm từ 8,7% xuống 2,3% trong môi trường khí nitơ, đồng thời sau khi chuyển lò tương tự sang chế độ không khí bình thường, khoảng trống tăng trở lại trên 7,9%.

Độ tinh khiết và tốc độ dòng khí nitơ phải được kiểm soát đồng bộ

Quan sát tại chỗ cho thấy nhiều dây chuyền sản xuất chỉ tập trung vào việc liệu nitơ có được kết nối hay không mà bỏ qua tác động của sự suy giảm độ tinh khiết và Biến động dòng chảy. Nếu giao diện nitơ được trang bị tiêu chuẩn trên lò phản xạ JiaJinYuan không được lắp bộ lọc thứ cấp, điểm sương sẽ tăng lên -35°C sau 72 giờ hoạt động, khiến hơi ẩm trộn vào buồng lò và thay vào đó làm trầm trọng thêm quá trình oxy hóa bề mặt. Chúng tôi yêu cầu điểm sương của nguồn nitơ phải ≤ -60°C và hàm lượng oxy ≤ 10 PPM. Trong khi đó, đồng hồ đo lưu lượng phải được lắp đặt trên đoạn ống thẳng ở cửa vào không khí của lò để tránh lưu lượng tức thời giảm xuống dưới 12 L/phút do ống bị uốn. Những Biến động như vậy sẽ khiến nồng độ oxy cục bộ vượt quá giá trị tới hạn, tạo ra các khoảng trống vi mô tập trung.

Niêm phong buồng là điều kiện tiên quyết để đạt được hiệu quả nitơ

Sau khi rèm cửa vào và cửa ra ở băng tải phía trước của lò phản xạ JiaJinYuan đã cũ, nếu khe hở mở rộng thêm 0,5 mm thì đủ để hút không khí bên ngoài vào vùng nhiệt độ cao dưới dạng nhiễu loạn. Trong điều kiện này, hàm lượng oxy đo được trong buồng đã tăng từ mức cài đặt 50 PPM lên 320 PPM. Do đó, chúng tôi sử dụng máy quang phổ khối helium để thực hiện kiểm tra rò rỉ chính tại ba vị trí trên thân lò hàng tháng, bao gồm mặt bích xuyên thành ray, vòng đệm của cửa sổ quan sát bộ phận làm mát và phụ kiện van chuyển hướng nitơ. Bất kỳ điểm rò rỉ nào được tìm thấy phải được thay thế ngay lập tức bằng gioăng cao su fluororubber thay vì bôi keo tạm thời.

Hồ sơ nhiệt độ phải được hiệu chỉnh lại để thích ứng với môi trường nitơ

Độ dẫn nhiệt của nitơ thấp hơn 12% so với không khí. Với cùng công suất gia nhiệt, phản ứng nhiệt độ của lò trễ khoảng 4,3 giây. Nếu cấu hình chế độ không khí được tái sử dụng trực tiếp, nhiệt độ cao nhất thực tế sẽ thấp hơn 1,8°C so với dự kiến. Chúng tôi yêu cầu tất cả các lò phản xạ JiaJinYuan chuyển sang chế độ nitơ phải chạy lại bảng thử nghiệm hồ sơ nhiệt độ, tăng tốc độ tăng tốc thêm 0,3°C/s, kéo dài thời gian ngâm thêm 8 giây và tăng nhiệt độ cao nhất lên 2,2°C. Nếu không, việc làm ướt và lan rộng lớp dán hàn không đủ sẽ gây ra sự phát triển không đồng đều của lớp hợp chất liên kim loại Cu6Sn5, với các khoảng trống tập trung ở trung tâm của các mối hàn thay vì ở các cạnh.

Nhịp thanh lọc nitơ phải phù hợp với tốc độ băng tải và loại chất mang

Khi sử dụng khay đục lỗ để nạp thiết bị QFN, nếu nitơ chỉ được thổi vào từ một phía của mặt trên lò, vùng chết luồng khí sẽ hình thành bên dưới khay. Chúng tôi đã chuyển sang mô-đun thổi ngược hai mặt tiêu chuẩn được trang bị trên lò phản xạ JiaJinYuan, điều chỉnh góc vòi phun nitơ thành 18° so với hướng băng tải và vận hành ở tốc độ băng tải 1,2 m/phút, cho phép nitơ thâm nhập hiệu quả vào các lỗ trên khay và bao phủ tất cả các bề mặt tiếp xúc của các mối hàn. Sau lần điều chỉnh này, độ lệch chuẩn của độ phân tán khoảng trống bóng hàn BGA giảm từ 1,47 xuống 0,63.