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はんだプリフォームによるQFNボイド問題の解決

皆さん、

ロブはQFNボイド問題を解決するためグアダラハラへ向かう......。

ロブは飛行機に乗りながら、GDL(メキシコのグアダラハラ)に行ってボイド問題を解決する手助けをすることに興奮していた。ピートを同行させるよう頼んだことをパティが少し怒るだろうとは思っていたが、彼女はロブがこの取り組みで成功することで恩恵を受けることを認識し、快く応じてくれた。

飛行機が着陸のために旋回している間、ロブは税関でのちょっと滑稽な旅に備えていた。彼はいつも、赤信号と緑信号で手荷物を検査するかどうかを判断する方法は珍しいと思っていた。

空港から工場までは、GDLの交通渋滞の中を約40キロの道のりだった。ロブはミゲル・メンドーサが彼とピートを迎えてくれたことに安堵した。ミゲルは過去にミゲルと仕事をしたことがあり、プロセス・エンジニアとして彼を尊敬していた。ミゲルは2人に、現場のGMであるアメリカ人のグラント・ウィルソンとキックオフ・ミーティングが予定されていることを告げた。

ミーティングが始まると、ロブはスペイン語でウィルソンに自己紹介した。

「バイリンガルか、トリリンガルか、それともアメリカ人かと聞かれたら、アメリカ人だと答えなければならない。「でも、スペイン語のレッスンを受けています」と彼は続けた。

ロブはミゲルを見て目を丸くした。しかしロブは、ウィルソンがスペイン語のレッスンを受けていることは、少なくともいいジェスチャーだと思った。

「おそらく誰かが、どのような措置がとられ、どのような状況にあるのかを共有できるだろう」とロブは提案した。

「ミゲル、ロブに現在地の概要を説明してくれないか」ウィルソンが尋ねた。

これらの故障のほとんどすべてが、サーマルパッドの下に大きなボイドがある高出力QFNに起因しています。ボイドの割合は約50~70%です。1週間ほど前、デリック・ヘロン、ヤン・リウ博士、ニン・チェン・リー博士の最近の論文『QFNアセンブリにおけるボイドコントロール』を SMTAI2011で入手しました。論文で提案されているように、はんだペーストの揮発分を排出できるようにステンシル設計を変更したところ、ボイドは30~50%に減少しました。"

"どの程度の排泄量なら許容できるのか?"ロブは尋ねた。

「わからない」とミゲルは答えた。

「ひとつは、30~50%のボイドが問題ないのかどうかを判断すること、もうひとつは、ボイドをさらに減らせるかどうかを確認することです」と、グラント・ウィルソンは理路整然とコメントした。

「私の感覚では、30%以下の範囲にする必要があると思います」とロブは付け加えた。「ボイドはアウトガスが原因ですが、はんだが不十分な場合もあります。

「よし、2人は問題を解決して戻ってこい。

ロブ、ピート、ミゲルは任務に取り掛かろうとした。ロブはピートがいてくれて本当に良かったと思った。ロブは、ピートがいてくれて本当に良かったと思った。彼は、この現場にある部品実装機のセットアップと最適化のエキスパートだった。幸いなことに、ロブははんだプリフォームも持参していた。QFNベンダーに問い合わせたところ、ボイド率30%未満が目標であることが確認された。

(スペイン語から翻訳された対話)

「ミゲル、最も重要な2つのQFNにはんだプリフォームを使用する必要があることはほぼ確実だ」とロブは話し始めた。「ボイドが発生する主な理由は2つあり、1つ目はフラックス揮発物がボイドを形成すること、2つ目ははんだの飢餓状態だ。ほとんどの人は、はんだペーストの金属量が体積比で50%しかないことに気づいていない。

この論文には、QFNはんだプリフォームプロセスを成功させるために必要なプロセス手順が記載されています。ロブとミゲルは、この論文を参考に、はんだプリフォームを使用した組立ラインを1日かけてセットアップしました。

翌朝早く、彼らはグラント・ウィルソンに会った。

「お二人の笑顔から察するに、成功したのですね?とウィルソンは尋ねた。

ロブは、どのようにしてハンダプリフォームが必要だと判断したのかを説明した。

「ハンダプリフォームの価格は?とグラントが尋ねた。

「量的には0.02ドル(米国)程度ですが、200ドルの携帯電話1台あたりの保証コストは、現在少なくとも10ドル(0.05×200)であることをご理解ください」とロブは答えた。

「プロセスを遅らせる必要があったのですか?私は、あなたとパティ・コールマンがプロフェッサーと行った仕事のファンなんです。

「プリフォームをフレキシブル・プレーサーに載せ、フィーダー配置を最適化することで両機をチューンナップしました。プリフォームをフレキシブル・プレーサーに載せ、フィーダーの配置を最適化することで両方の機械をチューンナップしました。

「最大の挑戦は何でしたか?とグラントが尋ねた。

「QFNとの良好な嵌合を保証するために、プリフォームの周囲にペーストのリングを残すために、プリフォームをペーストに十分に押し込む必要がありました。プリフォームをペーストの中に押し込んで、プリフォームの周囲にペーストのリングを残す必要がありました。

プリフォームQFN
ミゲルは次に、この状況を示すセス・ホーマーの論文の画像をウィルソンに見せた。

「あるケースでは、はんだプリフォームが命の恩人になることは明らかです。グラントが状況を要約した。

「君の成功を祝して、今夜サント・コヨーテで夕食をご馳走するから、午後7時にそこで会おう」とウィルソンは提案した。

「ありがとう」ロブ、ピート、ミゲルは声を揃えて言った。

サント・コヨーテはグアダラハラでロブのお気に入りのレストランだったが、パティのお気に入りでもあった。

エピローグ3ヵ月後、保証書の返送率がゼロに近づいていることが確認された。ミゲルは、この高価な問題の解決に貢献したことで、シニア・エンジニアに昇進した。

乾杯

ロン博士