SMT සාම්ප්‍රදායික පෑස්සුම් පේස්ට් වායු ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් කුහර විශ්ලේෂණය සහ විසඳුම (2023 Essence Edition) භාවිතා කරයි, ඔබ එයට සුදුසුයි!
1 හැඳින්වීම
පරිපථ පුවරු එකලස් කිරීමේදී, පෑස්සුම් පේස්ට් මුලින්ම පරිපථ පුවරු පෑස්සුම් පෑඩය මත මුද්‍රණය කර, පසුව විවිධ ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක සවි කරනු ලැබේ. අවසාන වශයෙන්, නැවත ප්‍රවාහ උදුනෙන් පසු, පෑස්සුම් පේස්ට් එකේ ඇති ටින් පබළු උණු කර, සියලු වර්ගවල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සහ පරිපථ පුවරුවේ පෑස්සුම් පෑඩ් එකට වෑල්ඩින් කර විදුලි උප මොඩියුල එකලස් කිරීම සාක්ෂාත් කර ගනී. පද්ධති මට්ටමේ පැකේජය (siP), බෝල්ග්‍රිඩරේ (BGA) උපාංග සහ බල හිස් චිප්, හතරැස් පැතලි පින්-අඩු පැකේජය (quad aatNo-lead, QFN ලෙස හැඳින්වේ) උපාංගය වැනි ඉහළ ඝනත්ව ඇසුරුම් නිෂ්පාදනවල මතුපිට සවිකිරීමේ තාක්ෂණය (sMT) වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා වේ.
පෑස්සුම් පේස්ට් වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලියේ ලක්ෂණ සහ ද්‍රව්‍ය නිසා, මෙම විශාල පෑස්සුම් මතුපිට උපාංග නැවත ප්‍රවාහ වෑල්ඩින් කිරීමෙන් පසු, පෑස්සුම් වෙල්ඩින් ප්‍රදේශයේ සිදුරු ඇති වන අතර, එය නිෂ්පාදනයේ විද්‍යුත් ගුණාංග, තාප ගුණාංග සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංගවලට බලපාන අතර නිෂ්පාදන අසාර්ථක වීමට පවා හේතු වේ. එබැවින්, පෑස්සුම් පේස්ට් නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් කුහරය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා විසඳිය යුතු ක්‍රියාවලියක් සහ තාක්ෂණික ගැටළුවක් බවට පත්ව ඇත. සමහර පර්යේෂකයන් BGA පෑස්සුම් බෝල වෙල්ඩින් කුහරයේ හේතු විශ්ලේෂණය කර අධ්‍යයනය කර වැඩිදියුණු කිරීමේ විසඳුම් ලබා දී ඇත. සාම්ප්‍රදායික පෑස්සුම් පේස්ට් නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලිය 10mm2 ට වැඩි QFN වෙල්ඩින් ප්‍රදේශයක් හෝ 6 mm2 ට වැඩි වෙල්ඩින් ප්‍රදේශයක් හිස් චිප් ද්‍රාවණයක් නොමැත.
වෑල්ඩින් සිදුර වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා Preformsolder වෙල්ඩින් සහ රික්ත පරාවර්තක උදුන වෑල්ඩින් භාවිතා කරන්න. පෙර සැකසූ පෑස්සුම්කරුට ප්‍රවාහය යොමු කිරීමට විශේෂ උපකරණ අවශ්‍ය වේ. නිදසුනක් ලෙස, චිපය පෙර සැකසූ පෑස්සුම්කරු මත කෙලින්ම තැබීමෙන් පසු චිපය ඕෆ්සෙට් කර බරපතල ලෙස ඇල කරනු ලැබේ. ප්‍රවාහ සවිකිරීමේ චිපය නැවත ප්‍රවාහ කර පසුව යොමු කරන්නේ නම්, ක්‍රියාවලිය නැවත ප්‍රවාහ දෙකකින් වැඩි වන අතර, පෙර සැකසූ පෑස්සුම්කරු සහ ප්‍රවාහ ද්‍රව්‍යවල පිරිවැය පෑස්සුම් පේස්ට් වලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය.
රික්තක පරාවර්තන උපකරණ වඩා මිල අධිකයි, ස්වාධීන රික්ත කුටියේ රික්ත ධාරිතාව ඉතා අඩුයි, පිරිවැය කාර්ය සාධනය ඉහළ නැහැ, සහ ටින් ඉසීමේ ගැටළුව බරපතලයි, එය ඉහළ ඝනත්ව සහ කුඩා තාර නිෂ්පාදන යෙදීමේදී වැදගත් සාධකයකි. මෙම පත්‍රිකාවේ, සාම්ප්‍රදායික පෑස්සුම් පේස්ට් නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලිය මත පදනම්ව, වෙල්ඩින් කුහරය වැඩිදියුණු කිරීම සහ වෙල්ඩින් කුහරය නිසා ඇතිවන බන්ධන සහ ප්ලාස්ටික් මුද්‍රා ඉරිතැලීමේ ගැටළු විසඳීම සඳහා නව ද්විතියික නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කර හඳුන්වා දී ඇත.
2 පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් කුහරය සහ නිෂ්පාදන යාන්ත්‍රණය
2.1 වෙල්ඩින් කුහරය
නැවත ප්‍රවාහ වෑල්ඩින් කිරීමෙන් පසු, නිෂ්පාදිතය එක්ස් කිරණ යටතේ පරීක්ෂා කරන ලදී. රූපය 1 හි දැක්වෙන පරිදි, වෑල්ඩින් ස්ථරයේ ප්‍රමාණවත් පෑස්සුම් නොමැතිකම නිසා සැහැල්ලු වර්ණ සහිත වෙල්ඩින් කලාපයේ සිදුරු ඇති බව සොයා ගන්නා ලදී.
බුබුලු සිදුර එක්ස් කිරණ මගින් හඳුනා ගැනීම
2.2 වෙල්ඩින් කුහරය සෑදීමේ යාන්ත්‍රණය
sAC305 පෑස්සුම් පේස්ට් උදාහරණයක් ලෙස ගත් විට, ප්‍රධාන සංයුතිය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය වගුව 1 හි දක්වා ඇත. ප්‍රවාහ සහ ටින් පබළු පේස්ට් හැඩයෙන් එකට බැඳී ඇත. ටින් පෑස්සුම් සහ ප්‍රවාහයේ බර අනුපාතය 9:1 පමණ වන අතර පරිමාව අනුපාතය 1:1 පමණ වේ.
පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණය කර විවිධ ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක සමඟ සවි කළ පසු, පෑස්සුම් පේස්ට් ප්‍රත්‍යාවර්ත උදුන හරහා ගමන් කරන විට පෙර රත් කිරීම, සක්‍රිය කිරීම, ප්‍රත්‍යාවර්තනය සහ සිසිලනය යන අදියර හතරකට භාජනය වේ. රූපය 2 හි දැක්වෙන පරිදි, විවිධ අවධීන්හි විවිධ උෂ්ණත්වවලදී පෑස්සුම් පේස්ට් වල තත්වය ද වෙනස් වේ.
නැවත ප්‍රවාහ පෑස්සීමේ එක් එක් ප්‍රදේශය සඳහා පැතිකඩ යොමුව
පෙර රත් කිරීමේ සහ සක්‍රිය කිරීමේ අදියරේදී, පෑස්සුම් පේස්ට් එකේ ඇති ප්‍රවාහයේ ඇති වාෂ්පශීලී සංරචක රත් වූ විට වායුව බවට පත් වේ. ඒ සමඟම, වෙල්ඩින් ස්ථරයේ මතුපිට ඇති ඔක්සයිඩ් ඉවත් කළ විට වායූන් නිපදවනු ලැබේ. මෙම වායූන්ගෙන් සමහරක් වාෂ්ප වී පෑස්සුම් පේස්ට් එකෙන් ඉවත් වන අතර, ප්‍රවාහයේ වාෂ්පීකරණය හේතුවෙන් පෑස්සුම් පබළු තදින් ඝනීභවනය වේ. ප්‍රත්‍යාවර්ත අවධියේදී, පෑස්සුම් පේස්ට් එකේ ඉතිරි ප්‍රවාහය ඉක්මනින් වාෂ්ප වී, ටින් පබළු දිය වී, ප්‍රවාහ වාෂ්පශීලී වායුවේ කුඩා ප්‍රමාණයක් සහ ටින් පබළු අතර වාතයෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් නියමිත වේලාවට විසුරුවා හරිනු නොලැබේ, සහ උණු කළ ටින් වල ඉතිරි කොටස හැම්බර්ගර් සැන්ඩ්විච් ව්‍යුහයක් වන අතර ඒවා පරිපථ පුවරු පෑස්සුම් පෑඩ් සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක මගින් අල්ලා ගනු ලැබේ, සහ ද්‍රව ටින් වලින් ඔතා ඇති වායුව ඉහළට උත්ප්ලාවකතාවයෙන් පමණක් ගැලවීමට අපහසුය. ඉහළ ද්‍රවාංක කාලය ඉතා කෙටි වේ. උණු කළ ටින් සිසිල් වී ඝන ටින් බවට පත් වූ විට, වෙල්ඩින් ස්ථරයේ සිදුරු දිස්වන අතර පෑස්සුම් සිදුරු සෑදී ඇත, රූපය 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි.
පෑස්සුම් පේස්ට් නැවත ප්‍රවාහ වෑල්ඩින් මගින් ජනනය කරන ලද හිස් අවකාශයේ ක්‍රමානුරූප සටහන
වෙල්ඩින් කුහරයට මූලික හේතුව වන්නේ උණු කිරීමෙන් පසු පෑස්සුම් පේස්ට් එකේ ඔතා ඇති වාතය හෝ වාෂ්පශීලී වායුව සම්පූර්ණයෙන්ම මුදා නොහැරීමයි.බලපෑමට ලක්වන සාධක අතරට පෑස්සුම් පේස්ට් ද්‍රව්‍ය, පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ හැඩය, පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ ප්‍රමාණය, ප්‍රත්‍යාවර්ත උෂ්ණත්වය, ප්‍රත්‍යාවර්ත කාලය, වෙල්ඩින් ප්‍රමාණය, ව්‍යුහය යනාදිය ඇතුළත් වේ.
3. පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් සිදුරු වල බලපෑම් සාධක සත්‍යාපනය කිරීම
නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් හිස් අවකාශයන් සඳහා ප්‍රධාන හේතු තහවුරු කිරීමට සහ පෑස්සුම් පේස්ට් මගින් මුද්‍රණය කරන ලද නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් හිස් අවකාශයන් වැඩිදියුණු කිරීමට ක්‍රම සොයා ගැනීමට QFN සහ හිස් චිප් පරීක්ෂණ භාවිතා කරන ලදී. QFN සහ හිස් චිප් පෑස්සුම් පේස්ට් නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් නිෂ්පාදන පැතිකඩ රූපය 4 හි දක්වා ඇත, QFN වෙල්ඩින් මතුපිට ප්‍රමාණය 4.4mmx4.1mm, වෙල්ඩින් මතුපිට ටින් කළ ස්ථරයකි (100% පිරිසිදු ටින්); හිස් චිපයේ වෙල්ඩින් ප්‍රමාණය 3.0mmx2.3mm, වෙල්ඩින් ස්ථරය ඉසින ලද නිකල්-වැනේඩියම් ද්වි ලෝහ ස්ථරයක් වන අතර මතුපිට ස්ථරය වැනේඩියම් වේ. උපස්ථරයේ වෙල්ඩින් පෑඩ් විද්‍යුත් රහිත නිකල්-පැලේඩියම් රන්-ඩිපින් වූ අතර ඝණකම 0.4μm/0.06μm/0.04μm විය. SAC305 පෑස්සුම් පේස්ට් භාවිතා කරන ලදී, පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ උපකරණ DEK Horizon APix වේ, ප්‍රත්‍යාවර්ත උදුන උපකරණ BTUPyramax150N වේ, සහ x-ray උපකරණ DAGExD7500VR වේ.
QFN සහ හිස් චිප් වෙල්ඩින් ඇඳීම්
පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල සංසන්දනය කිරීම පහසු කිරීම සඳහා, වගුව 2 හි කොන්දේසි යටතේ නැවත ප්‍රවාහ වෑල්ඩින් සිදු කරන ලදී.
නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් තත්ත්ව වගුව
මතුපිට සවි කිරීම සහ නැවත ප්‍රවාහ වෑල්ඩින් කිරීම අවසන් වූ පසු, වෑල්ඩින් ස්ථරය එක්ස් කිරණ මගින් අනාවරණය කරගත් අතර, රූපය 5 හි දැක්වෙන පරිදි, QFN හි පතුලේ වෑල්ඩින් ස්ථරයේ විශාල සිදුරු සහ හිස් චිපයක් ඇති බව සොයා ගන්නා ලදී.
QFN සහ චිප් හොලෝග්‍රෑම් (එක්ස් කිරණ)
ටින් පබළු ප්‍රමාණය, වානේ දැල් ඝණකම, විවෘත කිරීමේ ප්‍රදේශ අනුපාතය, වානේ දැල් හැඩය, ප්‍රත්‍යාවර්ත කාලය සහ උච්ච උදුන උෂ්ණත්වය යන සියල්ල නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් හිස් අවකාශයන්ට බලපාන බැවින්, DOE පරීක්ෂණය මගින් සෘජුවම සත්‍යාපනය කරනු ලබන බොහෝ බලපෑම් සාධක ඇති අතර, පර්යේෂණාත්මක කණ්ඩායම් ගණන ඉතා විශාල වනු ඇත. සහසම්බන්ධතා සංසන්දන පරීක්ෂණය හරහා ප්‍රධාන බලපෑම් කරන සාධක ඉක්මනින් පරීක්ෂා කර තීරණය කිරීම අවශ්‍ය වන අතර, පසුව DOE හරහා ප්‍රධාන බලපෑම් කරන සාධක තවදුරටත් ප්‍රශස්ත කිරීම අවශ්‍ය වේ.
3.1 පෑස්සුම් සිදුරු සහ පෑස්සුම් පේස්ට් ටින් පබළු වල මානයන්
type3 (පබළු ප්‍රමාණය 25-45 μm)SAC305 පෑස්සුම් පේස්ට් පරීක්ෂණය සමඟ, අනෙකුත් කොන්දේසි නොවෙනස්ව පවතී. නැවත ප්‍රවාහයෙන් පසු, පෑස්සුම් ස්ථරයේ සිදුරු මනිනු ලබන අතර type4 පෑස්සුම් පේස්ට් සමඟ සංසන්දනය කරනු ලැබේ. පෑස්සුම් ස්ථරයේ සිදුරු පෑස්සුම් පේස්ට් වර්ග දෙක අතර සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවන බව සොයාගෙන ඇති අතර, විවිධ පබළු ප්‍රමාණයන් සහිත පෑස්සුම් පේස්ට් පෑස්සුම් ස්ථරයේ සිදුරු මත පැහැදිලි බලපෑමක් නොමැති බව පෙන්නුම් කරයි, එය රූපය 6 හි පෙන්වා ඇති පරිදි බලපෑම් කරන සාධකයක් නොවේ.
විවිධ අංශු ප්‍රමාණයන් සහිත ලෝහමය ටින් කුඩු සිදුරු සංසන්දනය කිරීම
3.2 වෙල්ඩින් කුහරයේ සහ මුද්‍රිත වානේ දැලක ඝණකම
නැවත ප්‍රවාහයෙන් පසු, වෑල්ඩින් කරන ලද ස්ථරයේ කුහර ප්‍රදේශය 50 μm, 100 μm සහ 125 μm ඝණකම සහිත මුද්‍රිත වානේ දැලකින් මනිනු ලැබූ අතර අනෙකුත් කොන්දේසි නොවෙනස්ව පැවතුනි. QFN මත විවිධ ඝනකම් වානේ දැලක (පෑස්සුම් පේස්ට්) බලපෑම 75 μm ඝණකම සහිත මුද්‍රිත වානේ දැල සමඟ සංසන්දනය කළ බව සොයා ගන්නා ලදී. වානේ දැලෙහි ඝණකම වැඩි වන විට, කුහර ප්‍රදේශය ක්‍රමයෙන් සෙමින් අඩු වේ. යම් ඝනකමකට (100μm) ළඟා වූ පසු, රූපය 7 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, කුහර ප්‍රදේශය ආපසු හැරෙන අතර වානේ දැලෙහි ඝණකම වැඩි වීමත් සමඟ වැඩි වීමට පටන් ගනී.
මෙයින් පෙනී යන්නේ පෑස්සුම් පේස්ට් ප්‍රමාණය වැඩි කළ විට, ප්‍රත්‍යාවර්තනය සහිත ද්‍රව ටින් එක චිපයෙන් ආවරණය වන බවත්, අවශේෂ වාතය පිටවීමේ පිටවීම පැති හතරකින් පමණක් පටු බවත්ය. පෑස්සුම් පේස්ට් ප්‍රමාණය වෙනස් කළ විට, අවශේෂ වාතය පිටවීමේ පිටවීම ද වැඩි වන අතර, ද්‍රව ටින් හෝ වාෂ්පශීලී වායුවකින් ගැලවී යන ද්‍රව ටින් එකකින් ඔතා ඇති වාතයේ ක්ෂණික පිපිරීම QFN සහ චිපය වටා ද්‍රව ටින් ඉසීමට හේතු වේ.
වානේ දැලෙහි ඝනකම වැඩි වීමත් සමඟ වාතය හෝ වාෂ්පශීලී වායුව පිටවීම නිසා ඇතිවන බුබුල පුපුරා යාම ද වැඩි වන බවත්, QFN සහ චිපය වටා ටින් ඉසීමේ සම්භාවිතාව ද ඊට අනුරූපව වැඩි වන බවත් පරීක්ෂණයෙන් හෙළි විය.
විවිධ ඝනකමේ වානේ දැලක සිදුරු සංසන්දනය කිරීම
3.3 වෙල්ඩින් කුහරයේ සහ වානේ දැල් විවරයේ ප්‍රදේශ අනුපාතය
100%, 90% සහ 80% විවෘත කිරීමේ අනුපාතයක් සහිත මුද්‍රිත වානේ දැලක් පරීක්ෂා කරන ලද අතර අනෙකුත් කොන්දේසි නොවෙනස්ව පැවතුනි. නැවත ප්‍රවාහයෙන් පසු, වෑල්ඩින් කරන ලද ස්ථරයේ කුහර ප්‍රදේශය මනිනු ලබන අතර 100% විවෘත කිරීමේ අනුපාතයක් සහිත මුද්‍රිත වානේ දැලක් සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී. රූපය 8 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, 100% සහ 90% 80% විවෘත කිරීමේ අනුපාතයේ කොන්දේසි යටතේ වෑල්ඩින් කරන ලද ස්ථරයේ කුහරයේ සැලකිය යුතු වෙනසක් නොමැති බව සොයා ගන්නා ලදී.
විවිධ වානේ දැලෙහි විවිධ විවෘත ප්‍රදේශවල කුහර සංසන්දනය
3.4 වෑල්ඩින් කරන ලද කුහරය සහ මුද්‍රිත වානේ දැල් හැඩය
තීරු b සහ නැඹුරු ජාලක c හි පෑස්සුම් පේස්ට් වල මුද්‍රණ හැඩය පරීක්ෂාව සමඟ, අනෙකුත් කොන්දේසි නොවෙනස්ව පවතී. නැවත ප්‍රවාහයෙන් පසු, වෙල්ඩින් ස්ථරයේ කුහර ප්‍රදේශය මනිනු ලබන අතර ජාලක a හි මුද්‍රණ හැඩය සමඟ සංසන්දනය කෙරේ. රූපය 9 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ජාලක, තීරු සහ නැඹුරු ජාලක කොන්දේසි යටතේ වෙල්ඩින් ස්ථරයේ කුහරයේ සැලකිය යුතු වෙනසක් නොමැති බව සොයාගෙන ඇත.
වානේ දැලක විවිධ විවෘත කිරීමේ ආකාරවල සිදුරු සංසන්දනය කිරීම
3.5 වෙල්ඩින් කුහරය සහ පරාවර්තන කාලය
දිගු පරාවර්තන කාලය (තත්පර 70, 80, 90) පරීක්ෂණයෙන් පසුව, අනෙකුත් තත්වයන් නොවෙනස්ව පවතී, වෑල්ඩින් ස්ථරයේ සිදුර පරාවර්තනයෙන් පසු මනිනු ලැබූ අතර, තත්පර 60 ක පරාවර්තන කාලය හා සසඳන විට, පරාවර්තන කාලය වැඩි වීමත් සමඟ වෙල්ඩින් සිදුරු ප්‍රදේශය අඩු වූ බව සොයා ගන්නා ලදී, නමුත් රූපය 10 හි පෙන්වා ඇති පරිදි කාලය වැඩි වීමත් සමඟ අඩු කිරීමේ විස්තාරය ක්‍රමයෙන් අඩු විය. මෙයින් පෙනී යන්නේ ප්‍රමාණවත් පරාවර්තන කාලයකදී, පරාවර්තන කාලය වැඩි කිරීම උණු කළ ද්‍රව ටින් වලින් ඔතා ඇති වාතයේ සම්පූර්ණ පිටාර ගැලීමට හිතකර වන නමුත් පරාවර්තන කාලය නිශ්චිත කාලයකට වැඩි වූ පසු, ද්‍රව ටින් වලින් ඔතා ඇති වාතය නැවත පිටාර ගැලීමට අපහසු බවයි. පරාවර්තන කාලය වෙල්ඩින් කුහරයට බලපාන එක් සාධකයකි.
විවිධ ප්‍රත්‍යාවර්ත කාල දිග වල ශුන්‍ය සංසන්දනය
3.6 වෙල්ඩින් කුහරය සහ උච්ච උදුන උෂ්ණත්වය
240 ℃ සහ 250 ℃ උච්ච උදුන උෂ්ණත්ව පරීක්ෂණය සහ අනෙකුත් තත්වයන් නොවෙනස්ව පැවතීමත් සමඟ, වෑල්ඩින් කරන ලද ස්ථරයේ කුහර ප්‍රදේශය නැවත ප්‍රවාහයෙන් පසු මනිනු ලැබූ අතර, 260 ℃ උච්ච උදුන උෂ්ණත්වය සමඟ සසඳන විට, විවිධ උච්ච උදුන උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ, QFN සහ චිපයේ වෑල්ඩින් කරන ලද ස්ථරයේ කුහරය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවූ බව සොයා ගන්නා ලදී. රූපය 11 හි පෙන්වා ඇති පරිදි. විවිධ උච්ච උදුන උෂ්ණත්වය QFN සහ චිපයේ වෙල්ඩින් ස්ථරයේ සිදුර කෙරෙහි පැහැදිලි බලපෑමක් නොමැති බව එයින් පෙන්නුම් කෙරේ, එය බලපාන සාධකයක් නොවේ.
විවිධ උච්ච උෂ්ණත්වවල ශුන්‍ය සංසන්දනය
ඉහත පරීක්ෂණවලින් පෙනී යන්නේ QFN සහ චිපයේ වෑල්ඩින් ස්ථර කුහරයට බලපාන සැලකිය යුතු සාධක වන්නේ පරාවර්තන කාලය සහ වානේ දැල් ඝණකම බවයි.
4 පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණය නැවත ප්‍රවාහ වෙල්ඩින් කුහරය වැඩිදියුණු කිරීම
වෙල්ඩින් කුහරය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා 4.1DOE පරීක්ෂණය
QFN සහ චිපයේ වෙල්ඩින් ස්ථරයේ සිදුර ප්‍රධාන බලපෑම් කරන සාධකවල (ප්‍රතිවර්තන කාලය සහ වානේ දැල් ඝණකම) ප්‍රශස්ත අගය සොයා ගැනීමෙන් වැඩි දියුණු කරන ලදී. පෑස්සුම් පේස්ට් SAC305 වර්ගය 4 වූ අතර, වානේ දැල් හැඩය ජාලක වර්ගය (100% විවෘත කිරීමේ උපාධිය), උච්ච උදුන උෂ්ණත්වය 260 ℃ වූ අතර අනෙකුත් පරීක්ෂණ තත්වයන් පරීක්ෂණ උපකරණවල ඒවාට සමාන විය. DOE පරීක්ෂණය සහ ප්‍රතිඵල වගුව 3 හි දක්වා ඇත. QFN සහ චිප් වෙල්ඩින් සිදුරු මත වානේ දැල් ඝණකම සහ ප්‍රත්‍යාවර්ත කාලයේ බලපෑම් රූපය 12 හි දක්වා ඇත. ප්‍රධාන බලපෑම් කරන සාධකවල අන්තර්ක්‍රියා විශ්ලේෂණය හරහා, 100 μm වානේ දැල් ඝණකම සහ තත්පර 80 ප්‍රත්‍යාවර්ත කාලය භාවිතා කිරීමෙන් QFN සහ චිපයේ වෙල්ඩින් කුහරය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකි බව සොයාගෙන ඇත. QFN හි වෙල්ඩින් කුහරය අනුපාතය උපරිම 27.8% සිට 16.1% දක්වා අඩු වන අතර, චිපයේ වෙල්ඩින් කුහරය අනුපාතය උපරිම 20.5% සිට 14.5% දක්වා අඩු වේ.
පරීක්ෂණයේදී, නිෂ්පාදන 1000ක් ප්‍රශස්ත තත්ව යටතේ (100 μm වානේ දැල් ඝණකම, තත්පර 80 ප්‍රත්‍යාවර්ත කාලය) නිෂ්පාදනය කරන ලද අතර, 100 QFN සහ චිපයේ වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය අහඹු ලෙස මනිනු ලැබීය. QFN හි සාමාන්‍ය වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය 16.4% ක් වූ අතර, චිපයේ සාමාන්‍ය වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය 14.7% ක් විය. චිපයේ සහ චිපයේ වෑල්ඩින් කුහර අනුපාතය පැහැදිලිවම අඩු වී ඇත.
4.2 නව ක්‍රියාවලිය වෙල්ඩින් කුහරය වැඩි දියුණු කරයි
සැබෑ නිෂ්පාදන තත්ත්වය සහ පරීක්ෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ චිපයේ පතුලේ ඇති වෙල්ඩින් කුහරයේ ප්‍රදේශය 10% ට වඩා අඩු වූ විට, ඊයම් බන්ධනය සහ අච්චු ගැසීමේදී චිප් කුහරයේ පිහිටීම ඉරිතැලීමේ ගැටළුව ඇති නොවන බවයි. DOE විසින් ප්‍රශස්තිකරණය කරන ලද ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් සාම්ප්‍රදායික පෑස්සුම් පේස්ට් නැවත ප්‍රවාහ වෑල්ඩින්හි සිදුරු විශ්ලේෂණය කිරීමේ සහ විසඳීමේ අවශ්‍යතා සපුරාලිය නොහැකි අතර, චිපයේ වෙල්ඩින් කුහරයේ ප්‍රදේශ අනුපාතය තවදුරටත් අඩු කළ යුතුය.
පෑස්සුම් යන්ත්‍රය මත ආවරණය කර ඇති චිපය පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ වායුව පිටවීම වළක්වන බැවින්, පෑස්සුම් ආලේපනය කරන ලද වායුව ඉවත් කිරීමෙන් හෝ අඩු කිරීමෙන් චිපයේ පතුලේ ඇති සිදුරු අනුපාතය තවදුරටත් අඩු වේ. පෑස්සුම් පේස්ට් දෙකක් මුද්‍රණය කිරීම සමඟ නැවත ප්‍රවාහ වෑල්ඩින් කිරීමේ නව ක්‍රියාවලියක් අනුගමනය කරනු ලැබේ: එක් පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණයක්, QFN ආවරණය නොකරන එක් ප්‍රතිප්‍රවාහයක් සහ පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ වායුව මුදා හරින හිස් චිපයක්; ද්විතියික පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණය, පැච් සහ ද්විතියික ප්‍රත්‍යාවර්තනයේ නිශ්චිත ක්‍රියාවලිය රූපය 13 හි දක්වා ඇත.
75μm ඝනකම පෑස්සුම් පේස්ට් පළමු වරට මුද්‍රණය කළ විට, චිප් ආවරණයක් නොමැතිව පෑස්සුම් කරන ලද පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ ඇති වායුවෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් මතුපිටින් ගැලවී යන අතර, ප්‍රත්‍යාවර්තයෙන් පසු ඝණකම 50μm පමණ වේ. ප්‍රාථමික ප්‍රත්‍යාවර්තනය අවසන් වූ පසු, සිසිල් කරන ලද ඝනීකෘත පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ මතුපිට කුඩා කොටු මුද්‍රණය කරනු ලැබේ (පෑස්සුම් පේස්ට් ප්‍රමාණය අඩු කිරීම, ගෑස් පිටාර ගැලීමේ ප්‍රමාණය අඩු කිරීම, පෑස්සුම් ඉසීම අඩු කිරීම හෝ ඉවත් කිරීම සඳහා), සහ 50 μm ඝණකමකින් යුත් පෑස්සුම් යන්ත්‍රය (ඉහත පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵලවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ 100 μm හොඳම බවයි, එබැවින් ද්විතියික මුද්‍රණයේ ඝණකම 100 μm.50 μm=50 μm), පසුව චිපය ස්ථාපනය කර තත්පර 80ක් හරහා ආපසු යන්න. පළමු මුද්‍රණය සහ නැවත ප්‍රවාහයෙන් පසු පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ සිදුරක් නොමැති තරම් වන අතර, දෙවන මුද්‍රණයේ පෑස්සුම් යන්ත්‍රය කුඩා වන අතර, රූපය 14 හි පෙන්වා ඇති පරිදි වෙල්ඩින් සිදුර කුඩා වේ.
පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ දෙකකට පසු, හිස් ඇඳීම
4.3 වෙල්ඩින් කුහර ආචරණය සත්‍යාපනය කිරීම
නිෂ්පාදන 2000 ක් නිෂ්පාදනය කිරීම (පළමු මුද්‍රණ වානේ දැලෙහි ඝණකම 75 μm, දෙවන මුද්‍රණ වානේ දැලෙහි ඝණකම 50 μm), අනෙකුත් කොන්දේසි නොවෙනස්ව, 500 QFN අහඹු ලෙස මැනීම සහ චිප් වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය, පළමු ප්‍රත්‍යාවර්තයෙන් පසු නව ක්‍රියාවලිය කුහරයක් නොමැති බව සොයා ගන්නා ලදී, දෙවන ප්‍රත්‍යාවර්ත QFN ට පසු උපරිම වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය 4.8% ක් වන අතර චිපයේ උපරිම වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය 4.1% කි. මුල් තනි-පේස්ට් මුද්‍රණ වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලිය සහ DOE ප්‍රශස්තකරණය කළ ක්‍රියාවලිය සමඟ සසඳන විට, රූපය 15 හි පෙන්වා ඇති පරිදි වෙල්ඩින් කුහරය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. සියලුම නිෂ්පාදනවල ක්‍රියාකාරී පරීක්ෂණවලින් පසු චිප් ඉරිතැලීම් හමු නොවීය.
5 සාරාංශය
පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ ප්‍රමාණය සහ පරාවර්තන කාලය ප්‍රශස්තිකරණය කිරීමෙන් වෙල්ඩින් කුහර ප්‍රදේශය අඩු කළ හැකි නමුත් වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය තවමත් විශාලය. පෑස්සුම් පේස්ට් මුද්‍රණ ප්‍රතිප්‍රවාහ වෙල්ඩින් ශිල්පීය ක්‍රම දෙකක් භාවිතා කිරීමෙන් වෙල්ඩින් කුහර අනුපාතය ඵලදායී ලෙස සහ උපරිම කළ හැකිය. මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයේදී QFN පරිපථ හිස් චිපයේ වෙල්ඩින් ප්‍රදේශය පිළිවෙලින් 4.4mm x4.1mm සහ 3.0mm x2.3mm විය හැකිය. ප්‍රතිප්‍රවාහ වෙල්ඩින් වල කුහර අනුපාතය 5% ට වඩා අඩුවෙන් පාලනය වන අතර එමඟින් ප්‍රතිප්‍රවාහ වෙල්ඩින්හි ගුණාත්මකභාවය සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු වේ. මෙම පත්‍රිකාවේ පර්යේෂණය විශාල ප්‍රදේශ වෙල්ඩින් මතුපිට වෙල්ඩින් කුහර ගැටළුව වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා වැදගත් යොමුවක් සපයයි.
