Η SMT χρησιμοποιεί συμβατική ανάλυση και λύση κοιλότητας συγκόλλησης με αναρροή αέρα πάστας συγκόλλησης (2023 Essence Edition), το αξίζετε!
1. Εισαγωγή
Στη διάταξη της πλακέτας κυκλώματος, η πάστα συγκόλλησης τυπώνεται πρώτα στο μαξιλαράκι συγκόλλησης της πλακέτας κυκλώματος και στη συνέχεια επικολλώνται διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα.Τέλος, μετά τον κλίβανο επαναροής, τα σφαιρίδια κασσίτερου στην πάστα συγκόλλησης τήκονται και όλα τα είδη ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και το μαξιλάρι συγκόλλησης της πλακέτας κυκλώματος συγκολλούνται μεταξύ τους για να πραγματοποιηθεί η συναρμολόγηση των ηλεκτρικών υπομονάδων.Η τεχνολογία surfacemount (sMT) χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε προϊόντα συσκευασίας υψηλής πυκνότητας, όπως πακέτο σε επίπεδο συστήματος (siP), συσκευές ballgridarray (BGA) και power bare Chip, τετράγωνο επίπεδο πακέτο χωρίς καρφίτσα (quad aatNo-lead, που αναφέρεται ως QFN ) συσκευή.
Λόγω των χαρακτηριστικών της διαδικασίας και των υλικών συγκόλλησης με πάστα συγκόλλησης, μετά τη συγκόλληση με επαναροή αυτών των μεγάλων συσκευών επιφανείας συγκόλλησης, θα υπάρχουν οπές στην περιοχή συγκόλλησης συγκόλλησης, οι οποίες θα επηρεάσουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες, τις θερμικές ιδιότητες και τις μηχανικές ιδιότητες του προϊόντος απόδοση και ακόμη και να οδηγήσει σε αστοχία προϊόντος, επομένως, η βελτίωση της κοιλότητας συγκόλλησης επαναροής πάστας συγκόλλησης έχει γίνει μια διαδικασία και τεχνικό πρόβλημα που πρέπει να λυθεί, ορισμένοι ερευνητές ανέλυσαν και μελέτησαν τα αίτια της κοιλότητας συγκόλλησης με σφαίρα συγκόλλησης BGA και παρείχαν λύσεις βελτίωσης, συμβατική συγκόλληση Διαδικασία συγκόλλησης με επαναροή πάστας, λείπει η περιοχή συγκόλλησης QFN μεγαλύτερη από 10 mm2 ή επιφάνεια συγκόλλησης μεγαλύτερη από 6 mm2, το διάλυμα γυμνού τσιπς.
Χρησιμοποιήστε συγκόλληση προμορφοποιημένης συγκόλλησης και συγκόλληση φούρνου αναρροής κενού για να βελτιώσετε την οπή συγκόλλησης.Η προκατασκευασμένη συγκόλληση απαιτεί ειδικό εξοπλισμό για το σημείο ροής.Για παράδειγμα, το τσιπ μετατοπίζεται και γέρνει σοβαρά αφού το τσιπ τοποθετηθεί απευθείας στην προκατασκευασμένη συγκόλληση.Εάν το τσιπ στερέωσης ροής είναι επαναροή και στη συνέχεια σημείο, η διαδικασία αυξάνεται κατά δύο επαναροές και το κόστος της προκατασκευασμένης συγκόλλησης και του υλικού ροής είναι πολύ υψηλότερο από την πάστα συγκόλλησης.
Ο εξοπλισμός παλινδρόμησης κενού είναι πιο ακριβός, η χωρητικότητα κενού του ανεξάρτητου θαλάμου κενού είναι πολύ χαμηλή, η απόδοση κόστους δεν είναι υψηλή και το πρόβλημα πιτσιλίσματος κασσίτερου είναι σοβαρό, γεγονός που αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την εφαρμογή υψηλής πυκνότητας και μικρού βήματος προϊόντα.Σε αυτό το άρθρο, με βάση τη συμβατική διαδικασία συγκόλλησης με επαναροή πάστας συγκόλλησης, αναπτύσσεται και εισάγεται μια νέα δευτερεύουσα διαδικασία συγκόλλησης με επαναροή για τη βελτίωση της κοιλότητας συγκόλλησης και την επίλυση των προβλημάτων της συγκόλλησης και της ρωγμής της πλαστικής σφράγισης που προκαλείται από την κοιλότητα συγκόλλησης.
2 Κοίλη συγκόλλησης επαναροής εκτύπωσης πάστας συγκόλλησης και μηχανισμός παραγωγής
2.1 Κοιλότητα συγκόλλησης
Μετά τη συγκόλληση με επαναροή, το προϊόν δοκιμάστηκε με ακτίνες Χ.Οι οπές στη ζώνη συγκόλλησης με πιο ανοιχτό χρώμα βρέθηκε ότι οφείλονται σε ανεπαρκή συγκόλληση στο στρώμα συγκόλλησης, όπως φαίνεται στο σχήμα 1
Ανίχνευση ακτίνων Χ της τρύπας της φυσαλίδας
2.2 Μηχανισμός σχηματισμού κοιλότητας συγκόλλησης
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την πάστα συγκόλλησης sAC305, η κύρια σύνθεση και η λειτουργία φαίνονται στον Πίνακα 1. Τα σφαιρίδια ροής και κασσίτερος συνδέονται μεταξύ τους σε σχήμα πάστας.Η αναλογία βάρους της συγκόλλησης κασσίτερου προς τη ροή είναι περίπου 9:1 και η αναλογία όγκου είναι περίπου 1:1.
Μετά την εκτύπωση και τη συναρμολόγηση της πάστας συγκόλλησης με διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, η πάστα συγκόλλησης θα υποβληθεί σε τέσσερα στάδια προθέρμανσης, ενεργοποίησης, αναρροής και ψύξης όταν περάσει από τον κλίβανο αναρροής.Η κατάσταση της πάστας συγκόλλησης είναι επίσης διαφορετική με διαφορετικές θερμοκρασίες σε διαφορετικά στάδια, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
Αναφορά προφίλ για κάθε περιοχή συγκόλλησης επαναροής
Στο στάδιο της προθέρμανσης και της ενεργοποίησης, τα πτητικά συστατικά στη ροή στην πάστα συγκόλλησης θα εξατμιστούν σε αέριο όταν θερμανθούν.Ταυτόχρονα, θα παραχθούν αέρια όταν αφαιρεθεί το οξείδιο στην επιφάνεια του στρώματος συγκόλλησης.Μερικά από αυτά τα αέρια θα εξατμιστούν και θα αφήσουν την πάστα συγκόλλησης και τα σφαιρίδια συγκόλλησης θα συμπυκνωθούν σφιχτά λόγω της εξάτμισης της ροής.Στο στάδιο της παλινδρόμησης, η υπόλοιπη ροή στην πάστα συγκόλλησης θα εξατμιστεί γρήγορα, τα σφαιρίδια κασσίτερου θα λιώσουν, μια μικρή ποσότητα πτητικού αερίου ροής και ο περισσότερος αέρας μεταξύ των σφαιριδίων κασσίτερου δεν θα διασκορπιστεί εγκαίρως και το υπόλοιπο στο ο λιωμένος κασσίτερος και κάτω από την τάση του λιωμένου κασσίτερου είναι δομή σάντουιτς χάμπουργκερ και πιάνονται από το μαξιλαράκι συγκόλλησης της πλακέτας κυκλώματος και τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, και το αέριο που είναι τυλιγμένο στο υγρό κασσίτερο είναι δύσκολο να διαφύγει μόνο από την άνωση προς τα πάνω. Ο ανώτερος χρόνος τήξης είναι πολύ μικρός.Όταν ο λιωμένος κασσίτερος κρυώσει και γίνει συμπαγής κασσίτερος, εμφανίζονται πόροι στο στρώμα συγκόλλησης και σχηματίζονται οπές συγκόλλησης, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.
Σχηματικό διάγραμμα κενού που δημιουργείται από συγκόλληση με επαναροή πάστας συγκόλλησης
Η βασική αιτία της κοιλότητας συγκόλλησης είναι ότι ο αέρας ή το πτητικό αέριο που τυλίγεται στην πάστα συγκόλλησης μετά την τήξη δεν εκκενώνεται πλήρως.Οι παράγοντες που επηρεάζουν περιλαμβάνουν το υλικό πάστας συγκόλλησης, το σχήμα εκτύπωσης πάστας συγκόλλησης, την ποσότητα εκτύπωσης πάστας συγκόλλησης, τη θερμοκρασία αναρροής, τον χρόνο αναρροής, το μέγεθος συγκόλλησης, τη δομή και ούτω καθεξής.
3. Επαλήθευση των παραγόντων που επηρεάζουν τις οπές συγκόλλησης με επαναροή εκτύπωσης πάστας συγκόλλησης
Οι δοκιμές QFN και γυμνών τσιπ χρησιμοποιήθηκαν για να επιβεβαιωθούν οι κύριες αιτίες των κενών συγκόλλησης με επαναροή και για να βρεθούν τρόποι βελτίωσης των κενών συγκόλλησης με επαναροή που εκτυπώνονται με πάστα συγκόλλησης.Το προφίλ του προϊόντος συγκόλλησης πάστας συγκόλλησης QFN και γυμνού τσιπ φαίνεται στο σχήμα 4, το μέγεθος της επιφάνειας συγκόλλησης QFN είναι 4,4 mmx4,1 mm, η επιφάνεια συγκόλλησης είναι επικασσιτερωμένη στρώση (100% καθαρός κασσίτερος).Το μέγεθος συγκόλλησης του γυμνού τσιπ είναι 3,0mmx2,3mm, το στρώμα συγκόλλησης είναι διμεταλλικό στρώμα νικελίου-βαναδίου και το επιφανειακό στρώμα είναι βανάδιο.Το επίθεμα συγκόλλησης του υποστρώματος ήταν ηλεκτρολυτικό νικέλιο-παλλάδιο με εμβάπτιση χρυσού και το πάχος ήταν 0,4μm/0,06μm/0,04μm.Χρησιμοποιείται πάστα συγκόλλησης SAC305, ο εξοπλισμός εκτύπωσης πάστας συγκόλλησης είναι DEK Horizon APix, ο εξοπλισμός κλιβάνου αναρροής είναι BTUPyramax150N και ο εξοπλισμός ακτίνων Χ είναι DAGExD7500VR.
QFN και σχέδια συγκόλλησης γυμνού τσιπ
Για να διευκολυνθεί η σύγκριση των αποτελεσμάτων της δοκιμής, πραγματοποιήθηκε συγκόλληση με επαναροή υπό τις συνθήκες του Πίνακα 2.
Πίνακας κατάστασης συγκόλλησης με επαναροή
Αφού ολοκληρώθηκε η επιφανειακή τοποθέτηση και η συγκόλληση με επαναροή, το στρώμα συγκόλλησης ανιχνεύθηκε με ακτίνες Χ και διαπιστώθηκε ότι υπήρχαν μεγάλες οπές στο στρώμα συγκόλλησης στο κάτω μέρος του QFN και γυμνό τσιπ, όπως φαίνεται στο Σχήμα 5.
QFN και ολόγραμμα τσιπ (ακτινογραφία)
Δεδομένου ότι το μέγεθος σφαιριδίων από κασσίτερο, το πάχος του χαλύβδινου πλέγματος, ο ρυθμός της επιφάνειας ανοίγματος, το σχήμα του χαλύβδινου πλέγματος, ο χρόνος αναρροής και η μέγιστη θερμοκρασία του κλιβάνου θα επηρεάσουν όλα τα κενά συγκόλλησης με επαναροή, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν άμεσα από τη δοκιμή DOE και ο αριθμός των πειραματικών οι ομάδες θα είναι πολύ μεγάλες.Είναι απαραίτητο να γίνει γρήγορη εξέταση και προσδιορισμός των κύριων παραγόντων επιρροής μέσω της δοκιμής σύγκρισης συσχέτισης και, στη συνέχεια, να βελτιστοποιηθούν περαιτέρω οι κύριοι παράγοντες επιρροής μέσω του DOE.
3.1 Διαστάσεις οπών συγκόλλησης και χάντρες κασσίτερου κόλλησης
Με τη δοκιμή πάστας συγκόλλησης τύπου 3 (μέγεθος σφαιριδίων 25-45 μm) SAC305, οι άλλες συνθήκες παραμένουν αμετάβλητες.Μετά την εκ νέου ροή, οι οπές στο στρώμα συγκόλλησης μετρώνται και συγκρίνονται με την πάστα συγκόλλησης τύπου 4.Διαπιστώθηκε ότι οι οπές στο στρώμα συγκόλλησης δεν διαφέρουν σημαντικά μεταξύ των δύο ειδών πάστας συγκόλλησης, υποδεικνύοντας ότι η πάστα συγκόλλησης με διαφορετικό μέγεθος σφαιριδίων δεν έχει εμφανή επίδραση στις οπές στο στρώμα συγκόλλησης, κάτι που δεν επηρεάζει. όπως φαίνεται στο ΣΧ.6 Όπως φαίνεται.
Σύγκριση οπών μεταλλικού κασσίτερου σε σκόνη με διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων
3.2 Πάχος κοιλότητας συγκόλλησης και τυπωμένο χαλύβδινο πλέγμα
Μετά την επαναροή, η περιοχή της κοιλότητας του συγκολλημένου στρώματος μετρήθηκε με το τυπωμένο χαλύβδινο πλέγμα με πάχος 50 μm, 100 μm και 125 μm και οι άλλες συνθήκες παρέμειναν αμετάβλητες.Διαπιστώθηκε ότι η επίδραση διαφορετικού πάχους χαλύβδινου πλέγματος (πολτός συγκόλλησης) στο QFN συγκρίθηκε με εκείνη του τυπωμένου χαλύβδινου πλέγματος με πάχος 75 μm Καθώς το πάχος του χαλύβδινου πλέγματος αυξάνεται, η περιοχή της κοιλότητας μειώνεται σταδιακά αργά.Αφού φτάσει σε ένα ορισμένο πάχος (100μm), η περιοχή της κοιλότητας θα αντιστραφεί και θα αρχίσει να αυξάνεται με την αύξηση του πάχους του χαλύβδινου πλέγματος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 7.
Αυτό δείχνει ότι όταν αυξάνεται η ποσότητα της πάστας συγκόλλησης, ο υγρός κασσίτερος με αναρροή καλύπτεται από το τσιπ και η έξοδος του υπολειπόμενου αέρα διαφυγής είναι μόνο στενή στις τέσσερις πλευρές.Όταν αλλάξει η ποσότητα της πάστας συγκόλλησης, η έξοδος της υπολειπόμενης διαφυγής αέρα αυξάνεται επίσης και η στιγμιαία έκρηξη αέρα τυλιγμένου σε υγρό κασσίτερο ή πτητικό αέριο που διαφεύγει από υγρό κασσίτερο θα προκαλέσει το πιτσίλισμα του υγρού κασσίτερου γύρω από το QFN και το τσιπ.
Η δοκιμή διαπίστωσε ότι με την αύξηση του πάχους του χαλύβδινου πλέγματος, η έκρηξη φυσαλίδων που προκαλείται από τη διαφυγή αέρα ή πτητικού αερίου θα αυξηθεί επίσης και η πιθανότητα πιτσιλίσματος κασσίτερου γύρω από το QFN και το τσιπ θα αυξηθεί επίσης αντίστοιχα.
Σύγκριση οπών σε χαλύβδινο πλέγμα διαφορετικού πάχους
3.3 Αναλογία επιφάνειας κοιλότητας συγκόλλησης και ανοίγματος χαλύβδινου πλέγματος
Το τυπωμένο χαλύβδινο πλέγμα με ρυθμό ανοίγματος 100%, 90% και 80% δοκιμάστηκε και οι άλλες συνθήκες παρέμειναν αμετάβλητες.Μετά την επαναροή, μετρήθηκε η περιοχή κοιλότητας του συγκολλημένου στρώματος και συγκρίθηκε με το τυπωμένο χαλύβδινο πλέγμα με ρυθμό ανοίγματος 100%.Διαπιστώθηκε ότι δεν υπήρχε σημαντική διαφορά στην κοιλότητα του συγκολλημένου στρώματος υπό τις συνθήκες του ρυθμού ανοίγματος 100% και 90% 80%, όπως φαίνεται στο Σχήμα 8.
Σύγκριση κοιλοτήτων διαφορετικής περιοχής ανοίγματος διαφορετικών χαλύβδινων ματιών
3.4 Σχήμα συγκολλημένης κοιλότητας και τυπωμένου μεταλλικού πλέγματος
Με τη δοκιμή σχήματος εκτύπωσης της πάστας συγκόλλησης της ταινίας b και του κεκλιμένου πλέγματος c, οι άλλες συνθήκες παραμένουν αμετάβλητες.Μετά την επαναροή, μετράται η περιοχή κοιλότητας του στρώματος συγκόλλησης και συγκρίνεται με το σχήμα εκτύπωσης του πλέγματος α.Διαπιστώθηκε ότι δεν υπάρχει σημαντική διαφορά στην κοιλότητα του στρώματος συγκόλλησης υπό τις συνθήκες πλέγματος, λωρίδας και κεκλιμένου πλέγματος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 9.
Σύγκριση οπών σε διαφορετικούς τρόπους ανοίγματος από χαλύβδινο πλέγμα
3.5 Κοιλότητα συγκόλλησης και χρόνος αναρροής
Μετά από δοκιμή παρατεταμένου χρόνου αναρροής (70 s, 80 s, 90 s), άλλες συνθήκες παραμένουν αμετάβλητες, η οπή στο στρώμα συγκόλλησης μετρήθηκε μετά την αναρροή και σε σύγκριση με το χρόνο αναρροής των 60 s, βρέθηκε ότι με την αύξηση του ο χρόνος αναρροής, η περιοχή της οπής συγκόλλησης μειώθηκε, αλλά το πλάτος μείωσης μειώθηκε σταδιακά με την αύξηση του χρόνου, όπως φαίνεται στο Σχήμα 10. Αυτό δείχνει ότι στην περίπτωση ανεπαρκούς χρόνου αναρροής, η αύξηση του χρόνου αναρροής ευνοεί την πλήρη υπερχείλιση του αέρα τυλιγμένο σε λιωμένο υγρό κασσίτερο, αλλά αφού ο χρόνος αναρροής αυξηθεί σε ορισμένο χρόνο, ο αέρας που είναι τυλιγμένος σε υγρό κασσίτερο είναι δύσκολο να ξεχειλίσει ξανά.Ο χρόνος αναρροής είναι ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν την κοιλότητα συγκόλλησης.
Άκυρη σύγκριση διαφορετικών χρονικών διαστημάτων παλινδρόμησης
3.6 Κοιλότητα συγκόλλησης και μέγιστη θερμοκρασία κλιβάνου
Με τη δοκιμή θερμοκρασίας αιχμής κλιβάνου 240 ℃ και 250 ℃ και άλλες συνθήκες αμετάβλητες, η περιοχή κοιλότητας του συγκολλημένου στρώματος μετρήθηκε μετά την επαναροή και σε σύγκριση με τη θερμοκρασία αιχμής του κλιβάνου 260 ℃, βρέθηκε ότι κάτω από διαφορετικές συνθήκες μέγιστης θερμοκρασίας κλιβάνου, η κοιλότητα του το συγκολλημένο στρώμα του QFN και του τσιπ δεν άλλαξε σημαντικά, όπως φαίνεται στο Σχήμα 11. Δείχνει ότι η διαφορετική μέγιστη θερμοκρασία κλιβάνου δεν έχει εμφανή επίδραση στο QFN και την οπή στο στρώμα συγκόλλησης του τσιπ, που δεν είναι παράγοντας επίδρασης.
Άκυρη σύγκριση διαφορετικών θερμοκρασιών αιχμής
Οι παραπάνω δοκιμές δείχνουν ότι οι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την κοιλότητα του στρώματος συγκόλλησης του QFN και του τσιπ είναι ο χρόνος αναρροής και το πάχος του χαλύβδινου πλέγματος.
4 Βελτίωση της κοιλότητας συγκόλλησης με επαναροή εκτύπωσης πάστας συγκόλλησης
4.1 Δοκιμή DOE για βελτίωση της κοιλότητας συγκόλλησης
Η οπή στο στρώμα συγκόλλησης του QFN και του τσιπ βελτιώθηκε με την εύρεση της βέλτιστης τιμής των κύριων παραγόντων που επηρεάζουν (χρόνος αναρροής και πάχος χαλύβδινου πλέγματος).Η πάστα συγκόλλησης ήταν SAC305 type4, το σχήμα του χαλύβδινου πλέγματος ήταν τύπου πλέγματος (100% βαθμός ανοίγματος), η μέγιστη θερμοκρασία του κλιβάνου ήταν 260 ℃ και οι άλλες συνθήκες δοκιμής ήταν ίδιες με αυτές του εξοπλισμού δοκιμής.Η δοκιμή DOE και τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 3. Οι επιρροές του πάχους του χαλύβδινου πλέγματος και του χρόνου αναρροής στις οπές συγκόλλησης QFN και τσιπς φαίνονται στο Σχήμα 12. Μέσω της ανάλυσης αλληλεπίδρασης των κύριων παραγόντων που επηρεάζουν, βρέθηκε ότι χρησιμοποιώντας πάχος χαλύβδινου πλέγματος 100 μm και ο χρόνος αναρροής 80 δευτερολέπτων μπορεί να μειώσει σημαντικά την κοιλότητα συγκόλλησης του QFN και του τσιπ.Ο ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης του QFN μειώνεται από το μέγιστο 27,8% σε 16,1%, και ο ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης του τσιπ μειώνεται από το μέγιστο 20,5% σε 14,5%.
Στη δοκιμή, 1000 προϊόντα παρήχθησαν υπό τις βέλτιστες συνθήκες (πάχος πλέγματος χάλυβα 100 μm, χρόνος αναρροής 80 s) και μετρήθηκε τυχαία ο ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης 100 QFN και το τσιπ.Ο μέσος ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης του QFN ήταν 16,4%, και ο μέσος ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης του τσιπ ήταν 14,7% Ο ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης του τσιπ και του τσιπ είναι προφανώς μειωμένος.
4.2 Η νέα διαδικασία βελτιώνει την κοιλότητα συγκόλλησης
Η πραγματική κατάσταση παραγωγής και η δοκιμή δείχνουν ότι όταν η περιοχή της κοιλότητας συγκόλλησης στο κάτω μέρος του τσιπ είναι μικρότερη από 10%, το πρόβλημα ρωγμής της θέσης της κοιλότητας του τσιπ δεν θα παρουσιαστεί κατά τη συγκόλληση και τη χύτευση μολύβδου.Οι παράμετροι διεργασίας που βελτιστοποιούνται από το DOE δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ανάλυσης και επίλυσης των οπών στη συμβατική συγκόλληση με επαναροή πάστας συγκόλλησης και ο ρυθμός της περιοχής κοιλότητας συγκόλλησης του τσιπ πρέπει να μειωθεί περαιτέρω.
Δεδομένου ότι το τσιπ που καλύπτεται στη συγκόλληση εμποδίζει το αέριο στη συγκόλληση να διαφύγει, ο ρυθμός οπών στο κάτω μέρος του τσιπ μειώνεται περαιτέρω εξαλείφοντας ή μειώνοντας το αέριο επικαλυμμένο με συγκόλληση.Υιοθετείται μια νέα διαδικασία συγκόλλησης με επαναροή με εκτύπωση με δύο κόλλα συγκόλλησης: μία εκτύπωση πάστας συγκόλλησης, μία επαναροή που δεν καλύπτει το QFN και γυμνό τσιπ που εκφορτώνει το αέριο στη συγκόλληση.Η συγκεκριμένη διαδικασία της δευτερεύουσας εκτύπωσης πάστας συγκόλλησης, του μπαλώματος και της δευτερεύουσας αναρροής φαίνεται στο Σχήμα 13.
Όταν η πάστα συγκόλλησης πάχους 75μm εκτυπώνεται για πρώτη φορά, το μεγαλύτερο μέρος του αερίου στη συγκόλληση χωρίς κάλυμμα τσιπ διαφεύγει από την επιφάνεια και το πάχος μετά την αναρροή είναι περίπου 50μm.Μετά την ολοκλήρωση της πρωτογενούς παλινδρόμησης, εκτυπώνονται μικρά τετράγωνα στην επιφάνεια της ψυχθείσας στερεοποιημένης κόλλησης (προκειμένου να μειωθεί η ποσότητα της πάστας συγκόλλησης, να μειωθεί η ποσότητα της διαρροής αερίου, να μειωθεί ή να εξαλειφθεί το πιτσίλισμα της κόλλησης) και η πάστα συγκόλλησης με πάχος 50 μm (τα παραπάνω αποτελέσματα της δοκιμής δείχνουν ότι τα 100 μm είναι τα καλύτερα, επομένως το πάχος της δευτερεύουσας εκτύπωσης είναι 100 μm.50 μm=50 μm), στη συνέχεια εγκαταστήστε το τσιπ και, στη συνέχεια, επιστρέψτε σε 80 δευτερόλεπτα.Δεν υπάρχει σχεδόν καμία τρύπα στη συγκόλληση μετά την πρώτη εκτύπωση και επαναροή, και η πάστα συγκόλλησης στη δεύτερη εκτύπωση είναι μικρή και η οπή συγκόλλησης είναι μικρή, όπως φαίνεται στο Σχήμα 14.
Μετά από δύο εκτυπώσεις πάστας συγκόλλησης, κοίλο σχέδιο
4.3 Επαλήθευση της επίδρασης της κοιλότητας συγκόλλησης
Παραγωγή 2000 προϊόντων (το πάχος του πρώτου χαλύβδινου πλέγματος εκτύπωσης είναι 75 μm, το πάχος του δεύτερου χαλύβδινου πλέγματος εκτύπωσης είναι 50 μm), άλλες συνθήκες αμετάβλητες, τυχαία μέτρηση 500 QFN και ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης τσιπ, διαπίστωσε ότι η νέα διαδικασία μετά την πρώτη αναρροή χωρίς κοιλότητα, μετά τη δεύτερη αναρροή QFN Ο μέγιστος ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης είναι 4,8%, και ο μέγιστος ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης του τσιπ είναι 4,1%.Σε σύγκριση με την αρχική διαδικασία συγκόλλησης εκτύπωσης με μία πάστα και τη βελτιστοποιημένη διαδικασία DOE, η κοιλότητα συγκόλλησης μειώνεται σημαντικά, όπως φαίνεται στο Σχήμα 15. Δεν βρέθηκαν ρωγμές τσιπ μετά από λειτουργικές δοκιμές όλων των προϊόντων.
5 Περίληψη
Η βελτιστοποίηση της ποσότητας εκτύπωσης της πάστας συγκόλλησης και του χρόνου αναρροής μπορεί να μειώσει την περιοχή της κοιλότητας συγκόλλησης, αλλά ο ρυθμός κοιλότητας συγκόλλησης εξακολουθεί να είναι μεγάλος.Η χρήση δύο τεχνικών συγκόλλησης με εκτύπωση με πάστα συγκόλλησης με επαναροή μπορεί να μεγιστοποιήσει αποτελεσματικά και να μεγιστοποιήσει τον ρυθμό της κοιλότητας συγκόλλησης.Η περιοχή συγκόλλησης του γυμνού τσιπ κυκλώματος QFN μπορεί να είναι 4,4mm x4,1mm και 3,0mm x2,3mm αντίστοιχα στη μαζική παραγωγή.Η έρευνα σε αυτό το έγγραφο παρέχει μια σημαντική αναφορά για τη βελτίωση του προβλήματος της κοιλότητας συγκόλλησης μεγάλης επιφάνειας συγκόλλησης.