SMT வழக்கமான சாலிடர் பேஸ்ட் ஏர் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் குழி பகுப்பாய்வு மற்றும் தீர்வு (2023 எசென்ஸ் பதிப்பு) பயன்படுத்துகிறது, நீங்கள் அதற்கு தகுதியானவர்!
1. அறிமுகம்
சர்க்யூட் போர்டு சட்டசபையில், சாலிடர் பேஸ்ட் முதலில் சர்க்யூட் போர்டு சாலிடர் பேடில் அச்சிடப்படுகிறது, பின்னர் பல்வேறு மின்னணு கூறுகள் ஒட்டப்படுகின்றன.இறுதியாக, ரிஃப்ளோ ஃபர்னேஸுக்குப் பிறகு, சாலிடர் பேஸ்டில் உள்ள டின் மணிகள் உருகப்பட்டு, அனைத்து வகையான எலக்ட்ரானிக் கூறுகளும், சர்க்யூட் போர்டின் சாலிடர் பேடும் ஒன்றாகப் பற்றவைக்கப்பட்டு, மின் துணைத் தொகுதிகளின் அசெம்பிளியை உணர்கின்றன.சிஸ்டம் லெவல் பேக்கேஜ் (siP), பால்கிரிடர்ரே (BGA) சாதனங்கள் மற்றும் பவர் பேர் சிப், ஸ்கொயர் பிளாட் பின்-லெஸ் பேக்கேஜ் (QFN என குறிப்பிடப்படும் குவாட் aatNo-lead) போன்ற உயர் அடர்த்தி பேக்கேஜிங் தயாரிப்புகளில் மேற்பரப்பு மவுண்ட் டெக்னாலஜி (sMT) அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ) சாதனம்.
சாலிடர் பேஸ்ட் வெல்டிங் செயல்முறை மற்றும் பொருட்களின் சிறப்பியல்புகளின் காரணமாக, இந்த பெரிய சாலிடர் மேற்பரப்பு சாதனங்களின் ரிஃப்ளோ வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு, சாலிடர் வெல்டிங் பகுதியில் துளைகள் இருக்கும், இது உற்பத்தியின் மின் பண்புகள், வெப்ப பண்புகள் மற்றும் இயந்திர பண்புகளை பாதிக்கும். தயாரிப்பு தோல்விக்கு கூட வழிவகுக்கும், எனவே, சாலிடர் பேஸ்ட் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் குழியை மேம்படுத்த, ஒரு செயல்முறை மற்றும் தொழில்நுட்ப சிக்கலாக மாறியுள்ளது, அது தீர்க்கப்பட வேண்டும், சில ஆராய்ச்சியாளர்கள் BGA சாலிடர் பால் வெல்டிங் குழிக்கான காரணங்களை ஆய்வு செய்து ஆய்வு செய்து, முன்னேற்ற தீர்வுகளை வழங்கியுள்ளனர், வழக்கமான சாலிடர் பேஸ்ட் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் செயல்முறை வெல்டிங் பகுதி 10 மிமீ 2 அல்லது வெல்டிங் பகுதி 6 மிமீ 2 ஐ விட அதிகமான QFN இன் வெற்று சிப் தீர்வு குறைவாக உள்ளது.
வெல்ட் துளையை மேம்படுத்த, ப்ரீஃபார்ம்சோல்டர் வெல்டிங் மற்றும் வெற்றிட ரிஃப்ளக்ஸ் ஃபர்னஸ் வெல்டிங்கைப் பயன்படுத்தவும்.முன் தயாரிக்கப்பட்ட சாலிடருக்கு ஃப்ளக்ஸ் புள்ளியிட சிறப்பு உபகரணங்கள் தேவை.எடுத்துக்காட்டாக, சிப் நேரடியாக தயாரிக்கப்பட்ட சாலிடரில் வைக்கப்பட்ட பிறகு, சிப் ஈடுசெய்யப்பட்டு தீவிரமாக சாய்க்கப்படுகிறது.ஃப்ளக்ஸ் மவுண்ட் சிப் ரிஃப்ளோ மற்றும் புள்ளியாக இருந்தால், செயல்முறை இரண்டு ரிஃப்ளோ மூலம் அதிகரிக்கிறது, மேலும் ப்ரீஃபாப்ரிகேட் சாலிடர் மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் மெட்டீரியலின் விலை சாலிடர் பேஸ்ட்டை விட அதிகமாக இருக்கும்.
வெற்றிட ரிஃப்ளக்ஸ் கருவிகள் அதிக விலை கொண்டவை, சுதந்திரமான வெற்றிட அறையின் வெற்றிட திறன் மிகக் குறைவு, செலவு செயல்திறன் அதிகமாக இல்லை, மேலும் தகரம் தெறிக்கும் பிரச்சனை தீவிரமானது, இது அதிக அடர்த்தி மற்றும் சிறிய சுருதியைப் பயன்படுத்துவதில் முக்கிய காரணியாகும். தயாரிப்புகள்.இந்த தாளில், வழக்கமான சாலிடர் பேஸ்ட் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் செயல்முறையின் அடிப்படையில், வெல்டிங் குழியை மேம்படுத்தவும், வெல்டிங் குழியால் ஏற்படும் பிணைப்பு மற்றும் பிளாஸ்டிக் சீல் விரிசல் சிக்கல்களைத் தீர்க்கவும் ஒரு புதிய இரண்டாம் நிலை ரிஃப்ளோ வெல்டிங் செயல்முறை உருவாக்கப்பட்டு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.
2 சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் குழி மற்றும் உற்பத்தி பொறிமுறை
2.1 வெல்டிங் குழி
ரிஃப்ளோ வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு, தயாரிப்பு எக்ஸ்ரேயின் கீழ் சோதிக்கப்பட்டது.படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இலகுவான நிறத்துடன் வெல்டிங் மண்டலத்தில் உள்ள துளைகள் வெல்டிங் லேயரில் போதுமான சாலிடர் இல்லாததால் கண்டறியப்பட்டது.
குமிழி துளையின் எக்ஸ்ரே கண்டறிதல்
2.2 வெல்டிங் குழியின் உருவாக்கம் நுட்பம்
sAC305 சாலிடர் பேஸ்ட்டை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், முக்கிய கலவை மற்றும் செயல்பாடு அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் டின் மணிகள் பேஸ்ட் வடிவத்தில் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.டின் சாலிடரின் எடை விகிதம் ஃப்ளக்ஸ் சுமார் 9:1, மற்றும் தொகுதி விகிதம் சுமார் 1:1.
சாலிடர் பேஸ்ட் அச்சிடப்பட்டு பல்வேறு எலக்ட்ரானிக் கூறுகளுடன் பொருத்தப்பட்ட பிறகு, சாலிடர் பேஸ்ட் ரிஃப்ளக்ஸ் ஃபர்னஸ் வழியாகச் செல்லும்போது முன் சூடாக்குதல், செயல்படுத்துதல், ரிஃப்ளக்ஸ் மற்றும் குளிர்வித்தல் ஆகிய நான்கு நிலைகளுக்கு உட்படும்.படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெவ்வேறு நிலைகளில் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளுடன் சாலிடர் பேஸ்டின் நிலை வேறுபட்டது.
ரிஃப்ளோ சாலிடரிங் ஒவ்வொரு பகுதிக்கும் சுயவிவரக் குறிப்பு
முன் சூடாக்குதல் மற்றும் செயல்படுத்தும் நிலையில், சாலிடர் பேஸ்டில் உள்ள ஃப்ளக்ஸில் உள்ள ஆவியாகும் கூறுகள் சூடாகும்போது வாயுவாக ஆவியாகிவிடும்.அதே நேரத்தில், வெல்டிங் லேயரின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஆக்சைடு அகற்றப்படும் போது வாயுக்கள் உற்பத்தி செய்யப்படும்.இந்த வாயுக்களில் சில ஆவியாகும் மற்றும் சாலிடர் பேஸ்ட்டை விட்டு வெளியேறும், மேலும் ஃப்ளக்ஸ் ஆவியாகும் தன்மை காரணமாக சாலிடர் மணிகள் இறுக்கமாக ஒடுக்கப்படும்.ரிஃப்ளக்ஸ் கட்டத்தில், சாலிடர் பேஸ்டில் மீதமுள்ள ஃப்ளக்ஸ் விரைவாக ஆவியாகிவிடும், தகரம் மணிகள் உருகும், ஒரு சிறிய அளவு ஃப்ளக்ஸ் ஆவியாகும் வாயு மற்றும் தகரம் மணிகளுக்கு இடையில் உள்ள பெரும்பாலான காற்று ஆகியவை சரியான நேரத்தில் சிதறடிக்கப்படாது, மேலும் மீதமுள்ளவை உருகிய தகரம் மற்றும் உருகிய தகரத்தின் பதற்றத்தின் கீழ் ஹாம்பர்கர் சாண்ட்விச் அமைப்பு மற்றும் சர்க்யூட் போர்டு சாலிடர் பேட் மற்றும் எலக்ட்ரானிக் கூறுகளால் பிடிக்கப்படுகிறது, மேலும் திரவ தகரத்தில் சுற்றப்பட்ட வாயு மேல்நோக்கி மிதப்பதால் மட்டுமே தப்பிப்பது கடினம். குறுகிய.உருகிய தகரம் குளிர்ந்து திடமான தகரமாக மாறும்போது, வெல்டிங் அடுக்கில் துளைகள் தோன்றி, படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சாலிடர் துளைகள் உருவாகின்றன.
சாலிடர் பேஸ்ட் ரிஃப்ளோ வெல்டிங்கால் உருவாக்கப்பட்ட வெற்றிடத்தின் திட்ட வரைபடம்
வெல்டிங் குழியின் மூல காரணம், உருகிய பிறகு சாலிடர் பேஸ்டில் மூடப்பட்டிருக்கும் காற்று அல்லது ஆவியாகும் வாயு முழுமையாக வெளியேற்றப்படவில்லை.செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகளில் சாலிடர் பேஸ்ட் மெட்டீரியல், சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் வடிவம், சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் அளவு, ரிஃப்ளக்ஸ் வெப்பநிலை, ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம், வெல்டிங் அளவு, கட்டமைப்பு மற்றும் பல.
3. சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் துளைகளின் செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகளின் சரிபார்ப்பு
QFN மற்றும் வெற்று சிப் சோதனைகள் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் வெற்றிடங்களின் முக்கிய காரணங்களை உறுதிப்படுத்தவும், சாலிடர் பேஸ்ட் மூலம் அச்சிடப்பட்ட ரிஃப்ளோ வெல்டிங் வெற்றிடங்களை மேம்படுத்துவதற்கான வழிகளைக் கண்டறியவும் பயன்படுத்தப்பட்டன.QFN மற்றும் வெற்று சிப் சாலிடர் பேஸ்ட் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் தயாரிப்பு சுயவிவரம் படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, QFN வெல்டிங் மேற்பரப்பு அளவு 4.4mmx4.1mm, வெல்டிங் மேற்பரப்பு டின்ட் லேயர் (100% தூய டின்);வெற்று சிப்பின் வெல்டிங் அளவு 3.0mmx2.3mm, வெல்டிங் லேயர் நிக்கல்-வெனடியம் பைமெட்டாலிக் லேயர் மற்றும் மேற்பரப்பு அடுக்கு வெனடியம் ஆகும்.அடி மூலக்கூறின் வெல்டிங் பேட் எலக்ட்ரோலெஸ் நிக்கல்-பல்லாடியம் கோல்ட் டிப்பிங் ஆகும், மேலும் தடிமன் 0.4μm/0.06μm/0.04μm ஆகும்.SAC305 சாலிடர் பேஸ்ட் பயன்படுத்தப்படுகிறது, சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் கருவி DEK Horizon APix, ரிஃப்ளக்ஸ் உலை உபகரணங்கள் BTUPyramax150N மற்றும் எக்ஸ்ரே கருவி DAGExD7500VR ஆகும்.
QFN மற்றும் வெற்று சிப் வெல்டிங் வரைபடங்கள்
சோதனை முடிவுகளை ஒப்பிடுவதற்கு வசதியாக, அட்டவணை 2 இல் உள்ள நிபந்தனைகளின் கீழ் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் செய்யப்பட்டது.
Reflow வெல்டிங் நிலை அட்டவணை
மேற்பரப்பின் மவுண்டிங் மற்றும் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் முடிந்ததும், வெல்டிங் லேயர் எக்ஸ்ரே மூலம் கண்டறியப்பட்டது, மேலும் படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, QFN மற்றும் வெற்று சிப்பின் அடிப்பகுதியில் வெல்டிங் லேயரில் பெரிய துளைகள் இருப்பது கண்டறியப்பட்டது.
QFN மற்றும் சிப் ஹாலோகிராம் (எக்ஸ்-ரே)
டின் பீட் அளவு, எஃகு கண்ணி தடிமன், திறப்பு பகுதி வீதம், எஃகு கண்ணி வடிவம், ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் மற்றும் உச்ச உலை வெப்பநிலை அனைத்தும் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் வெற்றிடங்களை பாதிக்கும் என்பதால், பல செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகள் உள்ளன, அவை நேரடியாக DOE சோதனை மூலம் சரிபார்க்கப்படும் மற்றும் சோதனை எண்ணிக்கை குழுக்கள் மிகவும் பெரியதாக இருக்கும்.தொடர்பு ஒப்பீட்டு சோதனை மூலம் முக்கிய செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகளை விரைவாகத் திரையிடுவது மற்றும் தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம், பின்னர் DOE மூலம் முக்கிய செல்வாக்கு காரணிகளை மேலும் மேம்படுத்துகிறது.
3.1 சாலிடர் துளைகள் மற்றும் சாலிடர் பேஸ்ட் டின் மணிகளின் பரிமாணங்கள்
வகை3 (மணி அளவு 25-45 μm) SAC305 சாலிடர் பேஸ்ட் சோதனையில், மற்ற நிபந்தனைகள் மாறாமல் இருக்கும்.ரீஃப்ளோவுக்குப் பிறகு, சாலிடர் லேயரில் உள்ள துளைகள் அளவிடப்பட்டு டைப்4 சாலிடர் பேஸ்டுடன் ஒப்பிடப்படுகின்றன.சாலிடர் லேயரில் உள்ள துளைகள் இரண்டு வகையான சாலிடர் பேஸ்ட்டிற்கு இடையில் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வேறுபடவில்லை என்பது கண்டறியப்பட்டது, வெவ்வேறு மணி அளவு கொண்ட சாலிடர் பேஸ்ட் சாலிடர் லேயரில் உள்ள துளைகளில் வெளிப்படையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தாது என்பதைக் குறிக்கிறது, இது ஒரு தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் காரணி அல்ல. FIG இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.6 காட்டப்பட்டுள்ளபடி.
வெவ்வேறு துகள் அளவுகளுடன் உலோக தகரம் தூள் துளைகளின் ஒப்பீடு
3.2 வெல்டிங் குழி மற்றும் அச்சிடப்பட்ட எஃகு கண்ணி தடிமன்
மறுபிரவேசத்திற்குப் பிறகு, வெல்டட் லேயரின் குழி பகுதி அச்சிடப்பட்ட எஃகு கண்ணி மூலம் 50 μm, 100 μm மற்றும் 125 μm தடிமன் கொண்டு அளவிடப்பட்டது, மற்ற நிலைமைகள் மாறாமல் இருந்தன.எஃகு கண்ணியின் (சாலிடர் பேஸ்ட்) வெவ்வேறு தடிமன் கொண்ட எஃகு கண்ணியின் விளைவு QFN இல் 75 μm தடிமன் கொண்ட அச்சிடப்பட்ட எஃகு கண்ணியுடன் ஒப்பிடப்பட்டது கண்டறியப்பட்டது.ஒரு குறிப்பிட்ட தடிமனை (100μm) அடைந்த பிறகு, குழி பகுதி தலைகீழாக மாறி, படம் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, எஃகு கண்ணியின் தடிமன் அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கத் தொடங்கும்.
சாலிடர் பேஸ்டின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ரிஃப்ளக்ஸ் கொண்ட திரவ தகரம் சிப் மூலம் மூடப்பட்டிருக்கும், மேலும் எஞ்சிய காற்று வெளியேறும் அவுட்லெட் நான்கு பக்கங்களிலும் குறுகியதாக இருப்பதை இது காட்டுகிறது.சாலிடர் பேஸ்டின் அளவு மாற்றப்படும்போது, எஞ்சிய காற்று வெளியேறும் வெளியும் அதிகரிக்கிறது, மேலும் திரவத் தகரத்தில் மூடப்பட்ட காற்றின் உடனடி வெடிப்பு அல்லது ஆவியாகும் வாயு வெளியேறும் திரவத் தகரமானது QFN மற்றும் சிப்பைச் சுற்றி திரவத் தகரம் தெறிக்கச் செய்யும்.
எஃகு கண்ணியின் தடிமன் அதிகரிப்புடன், காற்று அல்லது ஆவியாகும் வாயு வெளியேறுவதால் ஏற்படும் குமிழி வெடிப்பும் அதிகரிக்கும், மேலும் QFN மற்றும் சிப்பைச் சுற்றி தகரம் தெறிக்கும் நிகழ்தகவும் அதிகரிக்கும் என்று சோதனையில் கண்டறியப்பட்டது.
வெவ்வேறு தடிமன் கொண்ட எஃகு கண்ணியில் உள்ள துளைகளின் ஒப்பீடு
3.3 வெல்டிங் குழி மற்றும் எஃகு கண்ணி திறப்பு பகுதி விகிதம்
100%, 90% மற்றும் 80% தொடக்க விகிதத்துடன் அச்சிடப்பட்ட எஃகு கண்ணி சோதனை செய்யப்பட்டது, மற்ற நிபந்தனைகள் மாறாமல் இருந்தன.ரிஃப்ளோவுக்குப் பிறகு, பற்றவைக்கப்பட்ட அடுக்கின் குழி பகுதி அளவிடப்பட்டு, 100% திறப்பு விகிதத்துடன் அச்சிடப்பட்ட எஃகு கண்ணியுடன் ஒப்பிடப்பட்டது.படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 100% மற்றும் 90% 80% திறப்பு விகிதத்தின் நிலைமைகளின் கீழ் வெல்டட் லேயரின் குழியில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு இல்லை என்று கண்டறியப்பட்டது.
வெவ்வேறு எஃகு கண்ணியின் வெவ்வேறு திறப்புப் பகுதியின் குழி ஒப்பீடு
3.4 வெல்டட் குழி மற்றும் அச்சிடப்பட்ட எஃகு கண்ணி வடிவம்
ஸ்டிரிப் பி மற்றும் சாய்ந்த கட்டம் c ஆகியவற்றின் சாலிடர் பேஸ்டின் பிரிண்டிங் வடிவ சோதனையுடன், மற்ற நிபந்தனைகள் மாறாமல் இருக்கும்.ரிஃப்ளோவுக்குப் பிறகு, வெல்டிங் லேயரின் குழி பகுதி அளவிடப்படுகிறது மற்றும் கட்டம் a இன் அச்சிடும் வடிவத்துடன் ஒப்பிடப்படுகிறது.படம் 9 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கட்டம், துண்டு மற்றும் சாய்ந்த கட்டத்தின் நிலைமைகளின் கீழ் வெல்டிங் லேயரின் குழியில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு இல்லை என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
எஃகு கண்ணியின் வெவ்வேறு திறப்பு முறைகளில் உள்ள துளைகளின் ஒப்பீடு
3.5 வெல்டிங் குழி மற்றும் ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம்
நீடித்த ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் (70 வி, 80 வி, 90 வி) சோதனைக்குப் பிறகு, மற்ற நிலைமைகள் மாறாமல் இருக்கும், வெல்டிங் லேயரில் உள்ள துளை ரிஃப்ளக்ஸ்க்குப் பிறகு அளவிடப்பட்டது, மேலும் 60 வினாடிகளின் ரிஃப்ளக்ஸ் நேரத்துடன் ஒப்பிடும்போது, அதன் அதிகரிப்புடன் கண்டறியப்பட்டது. ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம், வெல்டிங் துளை பகுதி குறைந்தது, ஆனால் படம் 10 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, நேரத்தின் அதிகரிப்புடன் குறைப்பு வீச்சு படிப்படியாகக் குறைந்தது. இது போதிய ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் இல்லாத நிலையில், ரிஃப்ளக்ஸ் நேரத்தை அதிகரிப்பது காற்றின் முழு நிரம்பி வழிவதற்கு உகந்தது என்பதை இது காட்டுகிறது. உருகிய திரவ தகரத்தில் மூடப்பட்டிருக்கும், ஆனால் ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திற்கு அதிகரித்த பிறகு, திரவ தகரத்தில் மூடப்பட்ட காற்று மீண்டும் நிரம்பி வழிவது கடினம்.ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் வெல்டிங் குழியை பாதிக்கும் காரணிகளில் ஒன்றாகும்.
வெவ்வேறு ரிஃப்ளக்ஸ் நேர நீளங்களின் வெற்றிடமான ஒப்பீடு
3.6 வெல்டிங் குழி மற்றும் உச்ச உலை வெப்பநிலை
240 ℃ மற்றும் 250 ℃ உச்ச உலை வெப்பநிலை சோதனை மற்றும் பிற நிலைமைகள் மாறாமல், பற்றவைக்கப்பட்ட அடுக்கின் குழி பகுதி மறு ஓட்டத்திற்குப் பிறகு அளவிடப்பட்டது, மேலும் 260 ℃ உச்ச உலை வெப்பநிலையுடன் ஒப்பிடும்போது, வெவ்வேறு உச்ச உலை வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ், குழி படம் 11 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, QFN மற்றும் சிப்பின் பற்றவைக்கப்பட்ட அடுக்கு குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மாறவில்லை. வெவ்வேறு உச்ச உலை வெப்பநிலை QFN மற்றும் சிப்பின் வெல்டிங் அடுக்கில் உள்ள துளை மீது வெளிப்படையான விளைவைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்பதை இது காட்டுகிறது, இது செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணி அல்ல.
வெவ்வேறு உச்சநிலை வெப்பநிலைகளின் தவறான ஒப்பீடு
QFN மற்றும் சிப்பின் வெல்ட் லேயர் குழியை பாதிக்கும் குறிப்பிடத்தக்க காரணிகள் ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் மற்றும் எஃகு கண்ணி தடிமன் என்று மேலே உள்ள சோதனைகள் குறிப்பிடுகின்றன.
4 சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் குழி முன்னேற்றம்
வெல்டிங் குழியை மேம்படுத்த 4.1DOE சோதனை
QFN மற்றும் சிப்பின் வெல்டிங் லேயரில் உள்ள துளை, முக்கிய செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகளின் (ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் மற்றும் எஃகு கண்ணி தடிமன்) உகந்த மதிப்பைக் கண்டறிவதன் மூலம் மேம்படுத்தப்பட்டது.சாலிடர் பேஸ்ட் SAC305 வகை 4, ஸ்டீல் மெஷ் வடிவம் கட்டம் வகை (100% திறப்பு பட்டம்), உச்ச உலை வெப்பநிலை 260 ℃, மற்றும் பிற சோதனை நிலைமைகள் சோதனை சாதனங்களின் அதே நிலை.DOE சோதனை மற்றும் முடிவுகள் அட்டவணை 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. QFN மற்றும் சிப் வெல்டிங் துளைகளில் ஸ்டீல் மெஷ் தடிமன் மற்றும் ரிஃப்ளக்ஸ் நேரத்தின் தாக்கங்கள் படம் 12 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. முக்கிய தாக்க காரணிகளின் தொடர்பு பகுப்பாய்வு மூலம், 100 μm எஃகு கண்ணி தடிமன் பயன்படுத்துவது கண்டறியப்பட்டது. மற்றும் 80 கள் ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம் QFN மற்றும் சிப்பின் வெல்டிங் குழியை கணிசமாகக் குறைக்கும்.QFN இன் வெல்டிங் குழி விகிதம் அதிகபட்சம் 27.8% இலிருந்து 16.1% ஆகவும், சிப்பின் வெல்டிங் குழி விகிதம் அதிகபட்சம் 20.5% இலிருந்து 14.5% ஆகவும் குறைக்கப்படுகிறது.
சோதனையில், 1000 தயாரிப்புகள் உகந்த நிலைமைகளின் கீழ் தயாரிக்கப்பட்டன (100 μm எஃகு கண்ணி தடிமன், 80 வி ரிஃப்ளக்ஸ் நேரம்), மற்றும் 100 QFN மற்றும் சிப்பின் வெல்டிங் குழி விகிதம் தோராயமாக அளவிடப்பட்டது.QFN இன் சராசரி வெல்டிங் குழி விகிதம் 16.4% ஆகவும், சிப்பின் சராசரி வெல்டிங் குழி விகிதம் 14.7% ஆகவும் இருந்தது, சிப் மற்றும் சிப்பின் வெல்டிங் குழி விகிதம் வெளிப்படையாகக் குறைக்கப்படுகிறது.
4.2 புதிய செயல்முறை வெல்டிங் குழியை மேம்படுத்துகிறது
உண்மையான உற்பத்தி நிலைமை மற்றும் சோதனையானது சிப்பின் அடிப்பகுதியில் உள்ள வெல்டிங் குழி பகுதி 10% க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ஈயப் பிணைப்பு மற்றும் மோல்டிங்கின் போது சிப் குழி நிலை விரிசல் பிரச்சனை ஏற்படாது.DOE ஆல் மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்முறை அளவுருக்கள் வழக்கமான சாலிடர் பேஸ்ட் ரிஃப்ளோ வெல்டிங்கில் உள்ள துளைகளை பகுப்பாய்வு செய்து தீர்க்கும் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியாது, மேலும் சிப்பின் வெல்டிங் குழி பகுதி விகிதம் மேலும் குறைக்கப்பட வேண்டும்.
சாலிடரில் மூடப்பட்டிருக்கும் சிப் சாலிடரில் உள்ள வாயு வெளியேறுவதைத் தடுப்பதால், சாலிடர் பூசப்பட்ட வாயுவை நீக்குவதன் மூலம் அல்லது குறைப்பதன் மூலம் சிப்பின் அடிப்பகுதியில் உள்ள துளை வீதம் மேலும் குறைக்கப்படுகிறது.இரண்டு சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங்குடன் ரிஃப்ளோ வெல்டிங்கின் ஒரு புதிய செயல்முறை ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது: ஒரு சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங், ஒரு ரிஃப்ளோ QFN ஐ உள்ளடக்காதது மற்றும் சாலிடரில் வாயுவை வெளியேற்றும் வெற்று சிப்;இரண்டாம் நிலை சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங், பேட்ச் மற்றும் செகண்டரி ரிஃப்ளக்ஸ் ஆகியவற்றின் குறிப்பிட்ட செயல்முறை படம் 13 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
75μm தடிமனான சாலிடர் பேஸ்ட் முதல் முறையாக அச்சிடப்படும் போது, சிப் கவர் இல்லாத சாலிடரில் உள்ள பெரும்பாலான வாயு மேற்பரப்பில் இருந்து வெளியேறுகிறது, மேலும் ரிஃப்ளக்ஸ் பிறகு தடிமன் சுமார் 50μm ஆகும்.முதன்மை ரிஃப்ளக்ஸ் முடிந்த பிறகு, குளிர்ந்த திடப்படுத்தப்பட்ட சாலிடரின் மேற்பரப்பில் சிறிய சதுரங்கள் அச்சிடப்படுகின்றன (சாலிடர் பேஸ்டின் அளவைக் குறைக்க, வாயு ஸ்பில்ஓவரின் அளவைக் குறைக்க, சாலிடர் ஸ்பேட்டரைக் குறைக்க அல்லது அகற்ற), மற்றும் சாலிடர் பேஸ்ட் 50 μm தடிமன் (மேலே உள்ள சோதனை முடிவுகள் 100 μm சிறந்தது என்பதைக் காட்டுகின்றன, எனவே இரண்டாம் நிலை அச்சிடலின் தடிமன் 100 μm.50 μm=50 μm), பின்னர் சிப்பை நிறுவி, பின்னர் 80 வினாடிகளில் திரும்பவும்.முதல் பிரிண்டிங் மற்றும் ரீஃப்ளோவுக்குப் பிறகு சாலிடரில் கிட்டத்தட்ட துளை இல்லை, மேலும் இரண்டாவது பிரிண்டிங்கில் உள்ள சாலிடர் பேஸ்ட் சிறியது, மேலும் படம் 14 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி வெல்டிங் துளை சிறியது.
சாலிடர் பேஸ்டின் இரண்டு அச்சுகளுக்குப் பிறகு, வெற்று வரைதல்
4.3 வெல்டிங் குழி விளைவு சரிபார்ப்பு
2000 தயாரிப்புகளின் உற்பத்தி (முதல் அச்சிடும் எஃகு கண்ணியின் தடிமன் 75 μm, இரண்டாவது அச்சிடும் எஃகு கண்ணியின் தடிமன் 50 μm), மற்ற நிபந்தனைகள் மாறாமல், 500 QFN மற்றும் சிப் வெல்டிங் குழி விகிதம் சீரற்ற அளவீடு, புதிய செயல்முறை என்று கண்டறியப்பட்டது முதல் ரிஃப்ளக்ஸ் இல்லை குழி பிறகு, இரண்டாவது ரிஃப்ளக்ஸ் QFN பிறகு அதிகபட்ச வெல்டிங் குழி விகிதம் 4.8%, மற்றும் சிப்பின் அதிகபட்ச வெல்டிங் குழி விகிதம் 4.1% ஆகும்.அசல் ஒற்றை-பேஸ்ட் பிரிண்டிங் வெல்டிங் செயல்முறை மற்றும் DOE உகந்ததாக்கப்பட்ட செயல்முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, படம் 15 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெல்டிங் குழி கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது. அனைத்து தயாரிப்புகளின் செயல்பாட்டு சோதனைகளுக்குப் பிறகு சிப் பிளவுகள் எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை.
5 சுருக்கம்
சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் அளவு மற்றும் ரிஃப்ளக்ஸ் நேரத்தை மேம்படுத்துவது வெல்டிங் குழி பகுதியை குறைக்கலாம், ஆனால் வெல்டிங் குழி விகிதம் இன்னும் பெரியதாக உள்ளது.இரண்டு சாலிடர் பேஸ்ட் பிரிண்டிங் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி வெல்டிங் குழியின் வீதத்தை திறம்பட மற்றும் அதிகப்படுத்தலாம்.வெகுஜன உற்பத்தியில் QFN சர்க்யூட் வெர் சிப்பின் வெல்டிங் பகுதி முறையே 4.4mm x4.1mm மற்றும் 3.0mm x2.3mm ஆக இருக்கலாம்.இந்த ஆய்வறிக்கையில் உள்ள ஆராய்ச்சி பெரிய பகுதி வெல்டிங் மேற்பரப்பின் வெல்டிங் குழி சிக்கலை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு முக்கிய குறிப்பை வழங்குகிறது.