Trong quá trình vận hành, bảng điều khiển điện tử năng lượng mới liên tục phải chịu rung động tần số rộng (5Hz~2kHz) do EMF ngược của động cơ, ứng suất rão của mối hàn gây ra do chu kỳ nhiệt của thiết bị điện và rủi ro ăn mòn điện hóa do sự xâm nhập của hơi nước ngưng tụ theo xếp hạng IPX7. Đặc điểm cấu trúc của gói QFN—không có dây dẫn ở phía dưới và các đầu hàn được ẩn hoàn toàn—làm cho các khuyết tật hàn QFN khó kiểm tra bằng mắt và cực kỳ tốn kém khi làm lại. Các mối hàn nguội, cầu nối hoặc tốc độ trống quá mức có thể gây gián đoạn giao tiếp MCU trong các trường hợp nhẹ và hỏng ổ IGBT trong các trường hợp nghiêm trọng.

Khẩu độ của stencil phải phù hợp với tốc độ mở rộng của miếng đệm và tốc độ giải phóng dán hàn

Chúng tôi sử dụng một khuôn tô khắc laser dày 0,12 mm, với kích thước khẩu độ được mở rộng thêm 0,05 mm ở mỗi bên của tấm đệm, thay vì 0,03 mm thông thường. Trong khi đó, hình dạng khẩu độ được thay đổi từ hình vuông sang hình chữ nhật vát cạnh, cho phép miếng dán hàn lấp đầy các khoảng trống của miếng đệm phía dưới QFN đồng đều hơn dưới áp lực của chổi cao su. Tốc độ phát hành bản In đo được tăng từ 91,3% lên 98,7%. Đặc Biệt đối với các thiết bị QFN có bước 0,4mm, tốc độ bắc cầu giảm 64%.

Nhiệt độ và thời gian đỉnh điểm của Reflow trên chất lỏng phải được kiểm soát phối hợp

Dựa trên các đặc tính của miếng dán hàn JiaJinYuan SAC305, chúng tôi đặt nhiệt độ cao nhất của vùng phản xạ lại là 238oC ± 2oC và kiểm soát chặt chẽ thời gian trên chất lỏng ở mức 68 giây ± 5 giây. Nếu vượt quá 75 giây, lớp IMC của mối hàn đáy QFN sẽ dày lên bất thường và hình thành Cu?Sn? tinh thể dạng cột, dẫn đến gãy giòn các mối hàn sau sốc nhiệt. Nếu dưới 60 giây, hiện tượng ướt không hoàn toàn sẽ xảy ra. Kiểm tra bằng tia X cho thấy tỷ lệ rỗng tăng vọt từ 18,6% lên 34,2%.

Thiết kế tấm đệm phải dự trữ các kênh tản nhiệt và vùng đệm ứng suất

Các miếng đệm QFN của bảng điều khiển điện tử không áp dụng thiết kế phủ toàn bộ bằng đồng. Thay vào đó, miếng đệm nhiệt trung tâm được chia thành 4 khu vực hình chữ nhật độc lập, với cầu nối mặt nạ hàn rộng 0,25mm dành riêng giữa mỗi khu vực. Điều này không chỉ đảm bảo hiệu quả dẫn nhiệt mà còn giải phóng ứng suất cắt trong quá trình giãn nở và co nhiệt. Kết hợp với việc kiểm soát độ dày vàng ngâm bề mặt của các miếng đệm đến 0,075μm ± 0,01μm, tránh được độ trễ làm ướt do quá trình oxy hóa lớp niken hoặc độ dày lớp vàng quá mức. Lực đẩy mối hàn đo được được duy trì ổn định trong khoảng 28,3N ~ 31,6N.

Kiểm tra AOI và tia X phải bao gồm tất cả các kích thước của mối hàn đáy

Chương trình AOI cần tải mô hình phản xạ mặt bên của mối hàn đáy QFN, tập trung vào việc xác định xem góc thấm ướt ở cạnh tấm đệm có lớn hơn 75° hay không. Kiểm tra bằng tia X phải sử dụng điện áp ống 120kV và tiêu điểm 3,5μm, đồng thời chụp ảnh cắt ngang và dọc tương ứng cho bốn góc và miếng đệm nhiệt trung tâm của QFN. Khi tỷ lệ diện tích khoảng trống của một mối hàn duy nhất vượt quá 12,5% hoặc các khoảng trống tập trung ở khu vực 1/3 trên cùng của mối hàn, toàn bộ PCB sẽ bị từ chối trực tiếp và không bao giờ được phép"chấp nhận nhượng bộ"