Thiết kế khẩu độ stencil không đơn giản như chỉ tăng tỷ lệ dựa trên kích thước bóng hàn danh nghĩa và gọi nó là một ngày. Qua xác minh nhiều lần trên dây chuyền sản xuất JiaJinYuan, chúng tôi nhận thấy rằng nếu đường kính khẩu độ được đặt trực tiếp thành giá trị bóng hàn danh nghĩa là 0,3 mm thì chiều cao cặn hàn sau khi In không đủ dẫn đến hiện tượng sập cạnh nghiêm trọng, dẫn đến tỷ lệ lệch Bi hàn tăng lên 12% trong quá trình lắp bóng. Bằng cách mở rộng khẩu độ lên 0,35 mm và xử lý nó bằng côn một mặt 8°, chúng tôi không chỉ đảm bảo khối lượng kem hàn đáp ứng yêu cầu lắp Bi mà còn sử dụng các thành bên dạng côn để giảm lực kéo khi tháo khuôn, cải thiện độ phẳng trên cùng của cặn hàn thêm 40%.

Hình dạng khẩu độ phải đồng nhất là hình tròn chứ không phải hình lục giác hoặc hình vuông, vì các khẩu độ có hình dạng không đều dễ gây ra hướng dòng chảy dán hàn không đồng đều dưới áp lực của chổi cao su. Đặc Biệt ở những khu vực khẩu độ nhỏ dưới 0,3mm, sự tích tụ kem hàn ở các góc nhọn của khẩu độ lục giác cao hơn 23% so với khẩu độ tròn, dẫn đến chênh lệch đường kính Bi hàn liền kề vượt quá 0,02mm trên cùng một khuôn tô. Ba Cuộc kiểm tra lấy mẫu tia X của JiaJinYuan đã xác nhận rằng hiện tượng này trực tiếp gây ra 2,7% khuyết tật mối hàn nguội trong các gói BGA256.

Độ dày của khuôn tô không thể được đặt riêng lẻ và phải được điều chỉnh cùng với kích thước khẩu độ. Chúng tôi nhấn mạnh vào việc sử dụng vật liệu đế bằng thép không gỉ dày 0,12mm. Nếu được làm dày một cách mù quáng đến 0,15mm, ngay cả khi khẩu độ vẫn ở mức 0,35mm, tốc độ giải phóng kem hàn sẽ giảm 18% do ma sát thành bên tăng lên, hơn nữa dẫn đến giảm 0,04mm chiều cao bóng hàn trung bình sau khi lắp bóng, vượt quá tiêu chí chấp nhận đối với các thiết bị FC-BGA có yêu cầu độ đồng phẳng 0,08mm.

Tốc độ tháo khuôn và áp suất ép phải phù hợp với đặc điểm khẩu độ của khuôn tô. Dữ liệu tại chỗ của JiaJinYuan cho thấy rằng khi sử dụng khẩu độ tròn 0,35mm + khuôn tô côn 8°, tốc độ tháo khuôn cao hơn 30mm/s sẽ gây ra vết nứt cặn dán hàn, trong khi tốc độ thấp hơn 20mm/s sẽ để lại vệt còn sót lại. Cuối cùng, chúng tôi đã khóa 25mm/s là giá trị tối ưu, trong khi áp suất chổi cao su được kiểm soát chặt chẽ ở mức 0,3MPa. Cứ mỗi 0,05MPa dao động áp suất, độ lệch chuẩn của đường kính Bi hàn tăng thêm 0,008mm.

Tần suất làm sạch ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ thực tế của khẩu độ. JiaJinYuan chỉ định rằng cứ 500 bảng In phải được kiểm tra từng lỗ bằng bút chân không và mọi chỗ tắc nghẽn được phát hiện phải được làm sạch ngay lập tức bằng bàn chải nylon 150μm kết hợp với etanol khan. Nếu không, sau 1200 bảng liên tiếp, đường kính tương đương của khẩu độ 0,35mm sẽ giảm xuống còn 0,32mm, với lượng mất khối lượng kem hàn đạt tới 11%, lúc đó tính nhất quán của chiều cao lắp bóng hoàn toàn nằm ngoài tầm kiểm soát.