Việc làm ướt miếng đệm đáy không đủ trong quá trình hàn QFN là hiện tượng bất thường thường xuyên xảy ra trên dây chuyền sản xuất. Chúng tôi nhận thấy rằng sau khi In cùng một mô hình PCB với các giấy nến từ các lô khác nhau, quá trình kiểm tra AOI cho thấy dao động độ phủ kem hàn của các miếng đệm phía dưới đạt 23% và quá trình quét tia X đã xác nhận thêm rằng các khoảng trống tập trung ở khu vực miếng đệm trung tâm. Điều này cho thấy rằng nguyên nhân sâu xa của vấn đề không phải là cấu hình phản xạ lại hoặc lựa chọn miếng dán hàn mà là sự không khớp giữa độ chính xác hình học của khẩu độ giấy nến và hoạt động giải phóng miếng dán hàn.

Khuôn tô cắt bằng laser dày 0,3mm do JiaJinYuan cung cấp sử dụng khẩu độ hình thang thay vì hình chữ nhật truyền thống, với cạnh dài được chia tỷ lệ lên 0,92 lần kích thước miếng đệm và cạnh ngắn được chia tỷ lệ lên 0,94 lần. Tỷ lệ không đối xứng này làm cho chất hàn có nhiều khả năng lan rộng dọc theo trục dài của miếng QFN dưới lực cắt của chổi cao su, đồng thời tránh hiện tượng đùn quá mức ở cạnh ngắn khiến chất hàn bị dịch chuyển về phía thân thiết bị. Trong môi trường nhiệt độ phòng 25oC và độ ẩm RH 45%, tốc độ truyền đo được của cấu trúc này ổn định ở mức 89,6%, cao hơn 7,3 điểm phần trăm so với khẩu độ 1:1 ban đầu.

Các thông số của chổi cao su phải được điều chỉnh liên kết với khẩu độ của khuôn tô. Nếu áp suất 0,55MPa ban đầu được duy trì bằng khuôn tô mới, thay vào đó, áp suất quá cao sẽ khiến miếng dán hàn bị đùn quá mức vào khe hở ở dưới cùng của thân đóng gói QFN, tạo thành hiện tượng ướt giả. Do đó, chúng tôi đồng thời giảm áp suất chổi cao su xuống 0,45MPa và tăng tốc độ In từ 35mm/s lên 45mm/s, để ứng suất cắt và độ nhớt của kem hàn đạt đến trạng thái cân bằng động. Dưới kính hiển vi, các cạnh của miếng dán hàn rõ ràng không có gờ và bề mặt ở trạng thái mờ đồng đều.

Tốc độ dòng nitơ trong giai đoạn nóng chảy lại cần được kiểm soát ở mức 12L/phút với hàm lượng oxy 100ppm. Tốc độ dòng chảy quá cao sẽ làm xáo trộn sức căng bề mặt của chất hàn nóng chảy, thay vào đó làm suy yếu khả năng leo về phía miếng đệm phía dưới. Sau khi sử dụng khuôn tô mới, chúng tôi nhận thấy rằng nếu tốc độ dòng nitơ vượt quá 15L/phút, chiều cao làm ướt của miếng đệm trung tâm QFN sẽ giảm 0,08mm, điều này liên quan trực tiếp đến tốc độ tái sinh tăng tốc của màng oxit bề mặt vật hàn.

Tần số làm sạch stencil phải phù hợp với chu kỳ suy giảm của hoạt động dán hàn. Sau khi In liên tục 28 miếng bằng miếng dán hàn JiaJinYuan SN63-Pb, độ dày của cặn trong khẩu độ stencil đạt 4,7μm. Tại thời điểm này, ngay cả khi kích thước khẩu độ không thay đổi, tỷ lệ xuyên lỗ hiệu quả thực tế đã giảm 19%. Do đó, chúng tôi bắt buộc đặt ra quy tắc dừng máy cứ sau 25 miếng để lau bề mặt dưới cùng của khuôn tô bằng vải không dệt + cồn và sử dụng kính lúp 30 lần để xác nhận rằng không có tắc nghẽn trong khu vực tương ứng QFN.

Quá trình xác minh Cuối cùng sử dụng bảng tiêu chuẩn JEDEC để kiểm tra trực quan IPC-A-610E Loại 3. Trong số 120 thiết bị QFN, tỷ lệ vượt qua khu vực làm ướt miếng đệm phía dưới tăng từ 68% trước khi tối ưu hóa lên 91% và tỷ lệ diện tích khoảng trống tia X trung bình giảm từ 18,4% xuống 11,7%. Hơn nữa, tất cả các thiết bị đều không bị nứt mối hàn sau 500 chu kỳ sốc nhiệt độ -40oC/125oC, điều này chứng tỏ rằng sơ đồ tối ưu hóa khẩu độ stencil này vẫn duy trì độ ổn định cấu trúc trong điều kiện ứng suất nhiệt.