Tỷ lệ trống của các mối hàn thiết bị QFN không còn là thông số trong phòng thí nghiệm mà là ngưỡng cứng cho thông lượng của dây chuyền sản xuất. Khách hàng tiêu dùng thường chấp nhận tỷ lệ khoảng trống ≤15%, nhưng các dự án chứng nhận AEC-Q200 yêu cầu rõ ràng tỷ lệ diện tích khoảng trống của một mối hàn duy nhất phải ≤5% và bất kỳ mối hàn nào vượt quá tiêu chuẩn trong số bốn miếng đệm của cùng một thiết bị đều được đánh giá là bị loại bỏ hàng loạt. Quá trình chuyển đổi tiêu chuẩn này buộc các nhà sản xuất kem hàn phải xây dựng lại hệ thống từ thông từ"nâng cấp tùy chọn" thành"lặp lại bắt buộc" Khi chúng tôi đổi ba loại chất hàn dán tại một nhà máy sản xuất tai nghe AirPods vào năm ngoái, chúng tôi nhận thấy rằng chỉ cần giảm điểm làm mềm nhựa thông xuống 12°C sẽ làm giảm tỷ lệ khoảng trống QFN trung bình đi 3,8 điểm phần trăm, nhưng điều kiện tiên quyết là nhiệt độ đỉnh nóng chảy lại đồng thời tăng thêm 15°C và thời gian trên chất lỏng được kéo dài đến 68 giây.

Việc bảo vệ nitơ đang thâm nhập từ dây chuyền sản xuất thiết bị điện tử ô tô cao cấp đến dây chuyền sản xuất mô-đun điện tầm trung, không phải vì giảm chi phí mà vì máy phát điện nitơ trong nước đã đạt được độ chính xác kiểm soát điểm sương là -60°C, khiến chi phí vận hành hàng năm của một dây chuyền SMT thấp hơn 470.000 nhân dân tệ so với hệ thống nitơ lỏng. Tuy nhiên, khi độ tinh khiết nitơ dao động vượt quá 99,95%, các khoảng trống sẽ trở nên trầm trọng hơn. Điều này là do lượng oxy dư cạnh tranh với màng oxit trên bề mặt bột hàn, dẫn đến hiện tượng làm ướt cục bộ. Khi chúng tôi gỡ lỗi tại một nhà máy cung cấp điện ở Đông Quan, chúng tôi nhận thấy rằng sau khi tốc độ dòng nitơ tăng đột ngột từ 25L/phút lên 32L/phút, tốc độ trống QFN tăng 1,2% thay vì giảm. Nguyên nhân cốt lõi là do sự xáo trộn luồng không khí đã phá hủy cấu trúc mao dẫn trước khi lớp dán hàn bị sập nên thiết bị mới ra mắt hiện nay bắt buộc phải trang bị bình đệm dòng chảy động.

Việc giảm khoảng trống trong kem hàn không còn phụ thuộc vào việc cải tiến từng thành phần mà đạt được thông qua tỷ lệ hiệp lực của các dẫn xuất nhựa thông, chất kích hoạt axit hữu cơ và dung môi có nhiệt độ sôi cao. Một loại kem hàn nhất định của Nhật Bản đã làm tăng lượng nonylphenol polyoxyethylene ete lên 0,7% trọng lượng, giảm 23% tốc độ thoát dung môi trong vùng giữ 150°C, cho phép kem hàn duy trì đủ độ nhớt để hỗ trợ sự phát triển của các hợp chất liên kim loại ở rìa của tấm QFN. Tuy nhiên, công thức này sẽ có hiện tượng tăng Bi hàn trong vòng 30 phút sau khi In trong môi trường có độ ẩm >65%RH nên phải kết hợp với hệ thống kiểm soát vòng kín độ ẩm môi trường nhà xưởng; nếu không, hiệu quả cải thiện tỷ lệ khoảng trống sẽ được bù đắp hoàn toàn bởi nguy cơ đoản mạch bóng hàn.

Tác động của hình dạng khẩu độ stencil lên tỷ lệ khoảng trống QFN đang được đánh giá lại. Khẩu độ tròn truyền thống dẫn đến lượng chất hàn không đủ trên miếng đệm trung tâm của QFN bước 0,3mm, trong khi khẩu độ"hình đường đua + phần nhô ra vi mô ở trung tâm" được cải tiến làm tăng lượng chất hàn lên 18%. Tuy nhiên, nếu chỉ số thixotropic dán hàn <4,2 thì sẽ xảy ra hiện tượng kéo theo sau chổi cao su. Chúng tôi đã kiểm tra với hai máy In của các hãng khác nhau và nhận thấy tỷ lệ hư hỏng của kem hàn có chỉ số thixotropic là 4,5 ổn định ở mức 7,3% trên máy In trong nước nhưng tăng lên 9,1% trên thiết bị nhập khẩu. Lý do là sự dao động của áp suất chổi cao su sau đó ± 0,03 mm đã gây ra sự thay đổi điểm tới hạn của ứng suất chảy của kem hàn.

Cài đặt vùng ngâm của cấu hình nhiệt độ lò phản xạ đang chuyển từ quản lý"nhiệt độ ổn định" sang quản lý"cửa sổ thời gian" Một khách hàng người Đức nào đó đã hủy bỏ vùng nhiệt độ không đổi 165°C và thay vào đó sử dụng hệ thống gia nhiệt theo đường dốc từ 155°C đến 168°C, cho phép khí phân hủy từ thông được xả theo hướng trước khi chất hàn tan chảy. Sự điều chỉnh này đã làm giảm tỷ lệ khoảng trống của tấm tản nhiệt QFN từ 12,4% xuống 4,9%, nhưng đồng thời tăng tỷ lệ tạo bia mộ của 0201 thành phần lên 0,15%. Do đó, giá trị chân không của vòi phun phải được tinh chỉnh từ -65kPa đến -58kPa để bù đắp cho sự chênh lệch về ứng suất nhiệt. Việc tối ưu hóa liên kết xuyên suốt quá trình này đã trở thành thông lệ tiêu chuẩn cho các nhà máy EMS hàng đầu.

Sự dao động độ nhớt >800cP giữa các mẻ dán hàn đã kích hoạt cơ chế dừng dây chuyền tự động. Điều này không phải do độ chính xác của thiết bị được cải thiện mà do sau khi dung sai kích thước của tấm QFN được nén xuống ±0,015mm, những thay đổi nhỏ về độ nhớt sẽ trực tiếp làm thay đổi sự phân bố ứng suất cắt trong quá trình In khuôn. Chúng tôi đã theo dõi dữ liệu từ 12 nhà cung cấp và nhận thấy rằng đối với kem hàn có thời gian phục hồi thixotropic >30 giây, độ lệch chuẩn của tỷ lệ khoảng trống QFN tăng lên 2,3% sau khi In liên tục 200 miếng, trong khi độ lệch chuẩn cho các lô có thời gian phục hồi <18 giây vẫn ở mức 0,7%. Do đó, việc kiểm tra IQC hiện bao gồm thời gian phục hồi thixotropic như một hạng mục kiểm tra bắt buộc đầu tiên, thay vì chỉ đo độ nhớt ban đầu.