۱. پېژندنه
د سرکټ بورډ په اسمبلۍ کې، د سولډر پیسټ لومړی د سرکټ بورډ په سولډر پیډ کې چاپ کیږي، او بیا مختلف بریښنایی اجزا نښلول کیږي. په پای کې، د ریفلو فرنس وروسته، د سولډر پیسټ کې د ټین مڼې ویلډ کیږي او د بریښنایی فرعي ماډلونو د اسمبلۍ د احساس کولو لپاره د سرکټ بورډ ټول ډوله بریښنایی اجزا او د سولډر پیډ یوځای ویلډ کیږي. د سطحې نصبولو ټیکنالوژي (sMT) په زیاتیدونکي توګه د لوړ کثافت بسته بندۍ محصولاتو کې کارول کیږي، لکه د سیسټم کچې بسته (siP)، بالګریډاری (BGA) وسایل، او د بریښنا بېر چپ، مربع فلیټ پن-لیس بسته (کواډ aatNo-لیډ، چې د QFN په نوم یادیږي) وسیله.
د سولډر پیسټ ویلډینګ پروسې او موادو ځانګړتیاو له امله، د دې لوی سولډر سطحي وسیلو د ریفلو ویلډینګ وروسته، د سولډر ویلډینګ ساحه کې به سوري وي، کوم چې به د محصول بریښنایی ملکیتونو، تودوخې ملکیتونو او میخانیکي ملکیتونو اغیزه وکړي فعالیت، او حتی د محصول ناکامۍ لامل کیږي، له همدې امله، د سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ غار ښه کولو لپاره یوه پروسه او تخنیکي ستونزه ګرځیدلې چې باید حل شي، ځینو څیړونکو د BGA سولډر بال ویلډینګ غار لاملونه تحلیل او مطالعه کړي، او د ښه والي حلونه یې چمتو کړي، د دودیز سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ پروسې ویلډینګ ساحه د QFN څخه ډیره یا د 6 mm2 څخه ډیره د ویلډینګ ساحه د بېر چپ حل نشتوالی دی.
د ویلډ سوري د ښه کولو لپاره د پریفارم سولډر ویلډینګ او ویکیوم ریفلوکس فرنس ویلډینګ وکاروئ. پری جوړ شوی سولډر د فلکس نقطه کولو لپاره ځانګړي تجهیزاتو ته اړتیا لري. د مثال په توګه، چپ په مستقیم ډول د پری جوړ شوي سولډر باندې کیښودلو وروسته په جدي توګه آفسیټ او ټیل کیږي. که چیرې د فلکس ماونټ چپ ریفلو شي او بیا په نښه شي، نو پروسه دوه ریفلو زیاتیږي، او د پری جوړ شوي سولډر او فلکس موادو لګښت د سولډر پیسټ په پرتله خورا لوړ دی.
د ویکیوم ریفلوکس تجهیزات ډیر ګران دي، د خپلواک ویکیوم چیمبر د ویکیوم ظرفیت خورا ټیټ دی، د لګښت فعالیت لوړ نه دی، او د ټین ویشلو ستونزه جدي ده، کوم چې د لوړ کثافت او کوچني پیچ محصولاتو په پلي کولو کې یو مهم فاکتور دی. پدې مقاله کې، د دودیز سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ پروسې پراساس، د ثانوي ریفلو ویلډینګ نوې پروسه رامینځته شوې او معرفي شوې ترڅو د ویلډینګ غار ښه کړي او د ویلډینګ غار له امله رامینځته شوي د تړلو او پلاستيکي مهر درزونو ستونزې حل کړي.
۲ د سولډر پیسټ چاپ کول د ریفلو ویلډینګ غار او د تولید میکانیزم
۲.۱ د ویلډینګ غار
د ریفلو ویلډینګ وروسته، محصول د ایکس رې لاندې ازمول شو. د ویلډینګ زون کې سوري چې روښانه رنګ لري د ویلډینګ پرت کې د ناکافي سولډر له امله وموندل شول، لکه څنګه چې په شکل 1 کې ښودل شوي.
د بلبل سوري د ایکس رې کشف
۲.۲ د ویلډینګ غار د جوړولو میکانیزم
د sAC305 سولډر پیسټ د مثال په توګه اخیستل، اصلي جوړښت او فعالیت په جدول 1 کې ښودل شوي. فلکس او ټین مڼې د پیسټ په شکل کې سره تړل شوي دي. د ټین سولډر وزن تناسب او فلکس شاوخوا 9:1 دی، او د حجم تناسب شاوخوا 1:1 دی.
وروسته له دې چې د سولډر پیسټ چاپ شي او د مختلفو بریښنایی اجزاو سره نصب شي، د سولډر پیسټ به د ریفلوکس فرنس څخه تیریږي کله چې د پری تودوخې، فعالولو، ریفلوکس او یخولو څلور مرحلې تیریږي. د سولډر پیسټ حالت هم په مختلفو مرحلو کې د مختلفو تودوخې سره توپیر لري، لکه څنګه چې په 2 شکل کې ښودل شوي.
د ریفلو سولډرینګ هرې ساحې لپاره د پروفایل حواله
د تودوخې او فعالولو په مرحله کې، د سولډر پیسټ کې د فلکس بې ثباته اجزا به د تودوخې په وخت کې په ګاز بدل شي. په ورته وخت کې، ګازونه به تولید شي کله چې د ویلډینګ طبقې په سطحه اکسایډ لرې شي. د دې ګازونو څخه ځینې به بې ثباته شي او د سولډر پیسټ پریږدي، او د سولډر بیډونه به د فلکس د بې ثباته کیدو له امله په کلکه سره کنډیشن شي. د ریفلوکس مرحله کې، د سولډر پیسټ کې پاتې فلکس به په چټکۍ سره تبخیر شي، د ټین بیډونه به منحل شي، د فلکس بیډونو لږ مقدار بې ثباته ګاز او د ټین بیډونو ترمنځ ډیری هوا به په وخت سره نه خپریږي، او پاتې شوني په پړسیدلي ټین کې او د پړسیدلي ټین د فشار لاندې د هامبرګر سینڈوچ جوړښت دی او د سرکټ بورډ سولډر پیډ او بریښنایی اجزاو لخوا نیول کیږي، او ګاز چې په مایع ټین کې پوښل شوی وي یوازې د پورته بویانسي له امله تیښته کول ستونزمن دي. د پورتنۍ خړوبولو وخت خورا لنډ دی. کله چې پړسیدلی ټین یخ شي او جامد ټین شي، سوري د ویلډینګ پرت کې څرګندیږي او د سولډر سوري رامینځته کیږي، لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي.
د سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ لخوا رامینځته شوي تشې سکیماتیک ډیاګرام
د ویلډینګ غار اصلي لامل دا دی چې د سولډر پیسټ کې پوښل شوی هوا یا بې ثباته ګاز د ویلډینګ وروسته په بشپړ ډول نه خارجیږي. اغیزمن عوامل د سولډر پیسټ مواد، د سولډر پیسټ چاپ کولو بڼه، د سولډر پیسټ چاپ کولو اندازه، د ریفلوکس تودوخه، د ریفلوکس وخت، د ویلډینګ اندازه، جوړښت او داسې نور شامل دي.
3. د سولډر پیسټ چاپ کولو ریفلو ویلډینګ سوراخونو د اغیزمنو فکتورونو تصدیق
د ریفلو ویلډینګ تشو اصلي لاملونو تایید لپاره د QFN او بېئر چپ ازموینې کارول شوې، او د سولډر پیسټ لخوا چاپ شوي د ریفلو ویلډینګ تشو ښه کولو لپاره لارې چارې وموندل شوې. د QFN او بېئر چپ سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ محصول پروفایل په شکل 4 کې ښودل شوی، د QFN ویلډینګ سطح اندازه 4.4mmx4.1mm ده، د ویلډینګ سطح ټین شوی طبقه ده (100٪ خالص ټین)؛ د بېئر چپ ویلډینګ اندازه 3.0mmx2.3mm ده، د ویلډینګ طبقه سپټر شوی نکل-وینډیم بایمټالیک طبقه ده، او د سطحې طبقه وینډیم ده. د سبسټریټ ویلډینګ پیډ الیکټرولیس نکل-پیلاډیم سرو زرو ډوبونکی و، او ضخامت یې 0.4μm/0.06μm/0.04μm و. SAC305 سولډر پیسټ کارول کیږي، د سولډر پیسټ چاپ کولو تجهیزات DEK هوریزون APix دي، د ریفلو فرنس تجهیزات BTUPyramax150N دي، او د ایکس رې تجهیزات DAGExD7500VR دي.
د QFN او بېئر چپ ویلډینګ نقاشۍ
د ازموینې پایلو د پرتله کولو اسانتیا لپاره، ریفلو ویلډینګ په جدول 2 کې د شرایطو لاندې ترسره شو.
د ریفلو ویلډینګ حالت جدول
د سطحې نصبولو او ریفلو ویلډینګ بشپړیدو وروسته، د ویلډینګ طبقه د ایکس رې لخوا کشف شوه، او وموندل شوه چې د QFN او خالي چپ په ښکته برخه کې د ویلډینګ طبقه کې لوی سوري شتون لري، لکه څنګه چې په 5 شکل کې ښودل شوي.
د QFN او چپ هولوګرام (ایکس رې)
څرنګه چې د ټین مالګې اندازه، د فولادو جال ضخامت، د پرانیستلو ساحې کچه، د فولادو جال شکل، د ریفلوکس وخت او د فرنس لوړ حرارت به ټول د ریفلو ویلډینګ خلاوې اغیزمنې کړي، ډیری اغیزمن عوامل شتون لري، کوم چې به په مستقیم ډول د DOE ازموینې لخوا تایید شي، او د تجربوي ډلو شمیر به خورا لوی وي. دا اړینه ده چې د ارتباط پرتله کولو ازموینې له لارې د اصلي اغیزمنو عواملو چټک سکرین او مشخص کړئ، او بیا د DOE له لارې د اصلي اغیزمنو عواملو نور هم غوره کړئ.
۳.۱ د سولډر سوریو او سولډر پیسټ ټین مڼو ابعاد
د ټایپ ۳ (د مڼو اندازه ۲۵-۴۵ μm) SAC305 سولډر پیسټ ازموینې سره، نور شرایط بدل شوي ندي. د بیا جریان وروسته، د سولډر پرت کې سوري اندازه کیږي او د ټایپ ۴ سولډر پیسټ سره پرتله کیږي. دا وموندل شوه چې د سولډر پرت کې سوري د دوه ډوله سولډر پیسټ ترمنځ د پام وړ توپیر نلري، دا په ګوته کوي چې د سولډر پیسټ د مختلف مڼو اندازې سره د سولډر پرت په سوري باندې هیڅ څرګند اغیزه نلري، کوم چې د اغیزمن فکتور نه دی، لکه څنګه چې په شکل ۶ کې ښودل شوی. لکه څنګه چې ښودل شوي.
د فلزي ټین پوډر سوریو پرتله کول چې د مختلفو ذراتو اندازو سره
۳.۲ د ویلډینګ غار او چاپ شوي فولادي جال ضخامت
د بیا جریان وروسته، د ویلډ شوي طبقې د غار ساحه د چاپ شوي فولادي جال سره اندازه شوه چې 50 μm، 100 μm او 125 μm ضخامت لري، او نور شرایط بدل شوي نه دي. دا وموندل شوه چې د فولادي جال (سولډر پیسټ) د مختلفو ضخامت اغیز په QFN باندې د چاپ شوي فولادي جال سره پرتله شو چې 75 μm ضخامت لري لکه څنګه چې د فولادي جال ضخامت زیاتیږي، د غار ساحه په تدریجي ډول کمیږي. د یو ټاکلي ضخامت (100μm) ته رسیدو وروسته، د غار ساحه به بیرته راګرځي او د فولادي جال د ضخامت زیاتوالي سره به وده پیل کړي، لکه څنګه چې په 7 شکل کې ښودل شوي.
دا ښیي چې کله د سولډر پیسټ اندازه زیاته شي، د ریفلوکس سره مایع ټین د چپ لخوا پوښل کیږي، او د پاتې هوا د وتلو لاره یوازې په څلورو خواوو کې تنګ وي. کله چې د سولډر پیسټ اندازه بدله شي، د پاتې هوا د وتلو لاره هم زیاته کیږي، او د مایع ټین یا بې ثباته ګاز څخه د وتلو مایع ټین کې پوښل شوي هوا سمدستي چاودنه به د QFN او چپ شاوخوا د مایع ټین د خپریدو لامل شي.
ازموینې وموندله چې د فولادو د جال د ضخامت د زیاتوالي سره، د هوا یا بې ثباته ګاز د تیښتې له امله رامینځته شوی بلبل به هم زیات شي، او د QFN او چپ شاوخوا د ټین د ویشلو احتمال به هم په ورته ډول زیات شي.
د مختلفو ضخامت لرونکو فولادي جالونو کې د سوريو پرتله کول
۳.۳ د ویلډینګ غار او د فولادو جال خلاصیدو د ساحې تناسب
د چاپ شوي فولادي جال چې د ۱۰۰٪، ۹۰٪ او ۸۰٪ د پرانیستلو کچه یې درلوده، ازمول شوی و، او نور شرایط یې بدل نه شول. د بیا جریان وروسته، د ویلډ شوي طبقې د غار ساحه اندازه شوه او د چاپ شوي فولادي جال سره د ۱۰۰٪ پرانیستلو کچه یې پرتله شوه. دا وموندل شوه چې د ۱۰۰٪ او ۹۰٪ ۸۰٪ د پرانیستلو کچه شرایطو لاندې د ویلډ شوي طبقې په غار کې د پام وړ توپیر نه و، لکه څنګه چې په ۸ شکل کې ښودل شوي.
د مختلفو فولادي جالونو د پرانیستلو ساحې د غار پرتله کول
۳.۴ ویلډ شوی غار او چاپ شوی فولادي جال شکل
د پټې b او مائل گرډ c د سولډر پیسټ د چاپ شکل ازموینې سره، نور شرایط بدل شوي ندي. د بیا جریان وروسته، د ویلډینګ پرت د غار ساحه اندازه کیږي او د گرډ a د چاپ شکل سره پرتله کیږي. دا وموندل شوه چې د گرډ، پټې او مائل گرډ شرایطو لاندې د ویلډینګ پرت په غار کې د پام وړ توپیر شتون نلري، لکه څنګه چې په 9 شکل کې ښودل شوي.
د فولادو جال د پرانیستلو په مختلفو طریقو کې د سوریو پرتله کول
۳.۵ د ویلډینګ غار او ریفلکس وخت
د اوږدې مودې ریفلکس وخت (۷۰ ثانیې، ۸۰ ثانیې، ۹۰ ثانیې) ازموینې وروسته، نور شرایط بدل نه دي، د ویلډینګ پرت کې سوری د ریفلکس وروسته اندازه شو، او د ۶۰ ثانیو د ریفلکس وخت سره پرتله شو، دا وموندل شوه چې د ریفلکس وخت زیاتوالي سره، د ویلډینګ سوري ساحه کمه شوې، مګر د کمولو طول په تدریجي ډول د وخت زیاتوالي سره کم شوی، لکه څنګه چې په شکل ۱۰ کې ښودل شوي. دا ښیي چې د ریفلکس وخت ناکافي په صورت کې، د ریفلکس وخت زیاتول د پړسیدلي مایع ټین کې د پوښل شوي هوا بشپړ جریان لپاره مناسب دی، مګر وروسته له دې چې د ریفلکس وخت یو ټاکلي وخت ته لوړ شي، په مایع ټین کې پوښل شوی هوا بیا جریان کول ستونزمن دي. د ریفلکس وخت یو له هغو عواملو څخه دی چې د ویلډینګ غار اغیزه کوي.
د مختلفو ریفلوکس وختونو پرتله کول باطل دي
۳.۶ د ویلډینګ غار او د فرنس لوړ حرارت
د ۲۴۰ ℃ او ۲۵۰ ℃ د لوړ فرنس د تودوخې ازموینې او نورو شرایطو کې بدلون سره، د ویلډ شوي طبقې د غار ساحه د بیا جریان وروسته اندازه شوه، او د ۲۶۰ ℃ د لوړ فرنس د تودوخې سره پرتله شوه، دا وموندل شوه چې د مختلفو لوړ فرنس د تودوخې شرایطو لاندې، د QFN او چپ د ویلډ شوي طبقې غار د پام وړ بدلون نه دی راغلی، لکه څنګه چې په ۱۱ شکل کې ښودل شوي. دا ښیي چې د لوړ فرنس مختلف تودوخې په QFN او د چپ د ویلډینګ طبقې سوري باندې هیڅ څرګند اغیزه نلري، کوم چې د اغیزمن کولو فکتور نه دی.
د مختلفو لوړو تودوخې پرتله کول باطل دي
پورته ازموینې ښیي چې د QFN او چپ د ویلډ طبقې غار باندې د پام وړ عوامل د ریفلوکس وخت او د فولادو میش ضخامت دي.
۴ د سولډر پیسټ چاپ کول د ریفلو ویلډینګ غار ښه والی
۴.۱ د ویلډینګ غار د ښه کولو لپاره د DOE ازموینه
د QFN او چپ د ویلډینګ طبقې سوري د اصلي اغیزمنو فکتورونو (د ریفلوکس وخت او د فولادو میش ضخامت) د غوره ارزښت موندلو سره ښه شوه. د سولډر پیسټ SAC305 ډول 4 و، د فولادو میش شکل د گرډ ډول و (100٪ د پرانیستلو درجه)، د فرنس لوړ حرارت 260 ℃ و، او د ازموینې نور شرایط د ازموینې تجهیزاتو سره ورته وو. د DOE ازموینه او پایلې په جدول 3 کې ښودل شوي. د QFN او چپ ویلډینګ سوریو باندې د فولادو میش ضخامت او ریفلوکس وخت اغیزې په شکل 12 کې ښودل شوي. د اصلي اغیزمنو فکتورونو د تعامل تحلیل له لارې، دا وموندل شوه چې د 100 μm فولادو میش ضخامت او 80 ثانیو ریفلوکس وخت کارول کولی شي د QFN او چپ ویلډینګ غار د پام وړ کم کړي. د QFN د ویلډینګ غار کچه له اعظمي 27.8٪ څخه 16.1٪ ته راټیټه شوې، او د چپ د ویلډینګ غار کچه له اعظمي 20.5٪ څخه 14.5٪ ته راټیټه شوې.
په ازموینه کې، ۱۰۰۰ محصولات د غوره شرایطو لاندې تولید شوي (۱۰۰ μm د فولادو جال ضخامت، ۸۰ ثانیې د ریفلکس وخت)، او د ۱۰۰ QFN او چپ د ویلډینګ غار کچه په ناڅاپي ډول اندازه شوې. د QFN د ویلډینګ غار اوسط کچه ۱۶.۴٪ وه، او د چپ د ویلډینګ غار اوسط کچه ۱۴.۷٪ وه د چپ او چپ د ویلډینګ غار کچه په څرګنده توګه کمه شوې ده.
۴.۲ نوې پروسه د ویلډینګ غار ښه کوي
د تولید اصلي وضعیت او ازموینې ښیي چې کله د چپ په ښکته کې د ویلډینګ غار ساحه له 10٪ څخه کمه وي، نو د چپ غار موقعیت د درزیدو ستونزه به د لیډ بانډینګ او مولډینګ په جریان کې نه رامینځته کیږي. د DOE لخوا غوره شوي پروسې پیرامیټرې نشي کولی د دودیز سولډر پیسټ ریفلو ویلډینګ کې د سوري تحلیل او حل کولو اړتیاوې پوره کړي، او د چپ د ویلډینګ غار ساحې کچه باید نوره هم کمه شي.
څرنګه چې په سولډر پوښل شوی چپ په سولډر کې د ګاز د تیښتې مخه نیسي، د چپ په ښکته کې د سوري کچه د سولډر پوښل شوي ګاز له منځه وړلو یا کمولو سره نوره هم کمیږي. د دوه سولډر پیسټ چاپ سره د ریفلو ویلډینګ یوه نوې پروسه غوره شوې: یو سولډر پیسټ چاپ کول، یو ریفلو چې QFN نه پوښي او یو بېئر چپ په سولډر کې ګاز خارجوي؛ د ثانوي سولډر پیسټ چاپ، پیچ او ثانوي ریفلوکس ځانګړې پروسه په 13 شکل کې ښودل شوې.
کله چې د 75μm ضخامت سولډر پیسټ د لومړي ځل لپاره چاپ شي، د سولډر ډیری ګاز د چپ پوښ پرته له سطحې څخه تښتي، او د ریفلوکس وروسته ضخامت شاوخوا 50μm دی. د لومړني ریفلوکس بشپړیدو وروسته، د یخ شوي جامد سولډر په سطحه کوچني مربعونه چاپ کیږي (د سولډر پیسټ مقدار کمولو لپاره، د ګازو د توییدو مقدار کم کړئ، د سولډر سپیټر کم کړئ یا له منځه یوسي)، او د سولډر پیسټ د 50 μm ضخامت سره (پورته ازموینې پایلې ښیې چې 100 μm غوره دی، نو د ثانوي چاپ ضخامت 100 μm دی.50 μm = 50 μm)، بیا چپ نصب کړئ، او بیا د 80 ثانیو له لارې بیرته راشئ. د لومړي چاپ او ریفلو وروسته په سولډر کې تقریبا هیڅ سوری نشته، او په دوهم چاپ کې د سولډر پیسټ کوچنی دی، او د ویلډینګ سوری کوچنی دی، لکه څنګه چې په 14 شکل کې ښودل شوی.
د سولډر پیسټ دوه چاپونو وروسته، تش انځور
۴.۳ د ویلډینګ غار اغیز تایید
د ۲۰۰۰ محصولاتو تولید (د لومړي چاپ شوي فولادي جال ضخامت ۷۵ μm دی، د دوهم چاپ شوي فولادي جال ضخامت ۵۰ μm دی)، نور شرایط بدل شوي نه دي، د ۵۰۰ QFN تصادفي اندازه کول او د چپ ویلډینګ غار کچه، وموندله چې د لومړي ریفلوکس نه غار وروسته نوې پروسه، د دوهم ریفلوکس QFN وروسته د ویلډینګ غار اعظمي کچه ۴.۸٪ ده، او د چپ د ویلډینګ غار اعظمي کچه ۴.۱٪ ده. د اصلي واحد پیسټ چاپ شوي ویلډینګ پروسې او د DOE مطلوب پروسې سره پرتله کول، د ویلډینګ غار د پام وړ کم شوی، لکه څنګه چې په شکل ۱۵ کې ښودل شوي. د ټولو محصولاتو د فعال ازموینو وروسته هیڅ چپ درز ونه موندل شو.
۵ لنډیز
د سولډر پیسټ چاپ کولو مقدار او د ریفلو وخت اصلاح کول کولی شي د ویلډینګ غار ساحه کمه کړي، مګر د ویلډینګ غار کچه لاهم لویه ده. د دوه سولډر پیسټ چاپ کولو ریفلو ویلډینګ تخنیکونو کارول کولی شي د ویلډینګ غار کچه په مؤثره توګه او اعظمي کړي. د QFN سرکټ بېر چپ ویلډینګ ساحه په ترتیب سره په ډله ایز تولید کې 4.4mm x4.1mm او 3.0mm x2.3mm کیدی شي. د ریفلو ویلډینګ غار کچه د 5٪ څخه کم کنټرول کیږي، کوم چې د ریفلو ویلډینګ کیفیت او اعتبار ښه کوي. پدې مقاله کې څیړنه د لوی ساحې ویلډینګ سطحې د ویلډینګ غار ستونزې ښه کولو لپاره یو مهم حواله چمتو کوي.
د پوسټ وخت: جولای-۰۵-۲۰۲۳
