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使用焊料預型件解決 QFN 空洞問題

朋友們

Rob 前往瓜達拉哈拉解決QFNvoiding 問題......

當 Rob 坐在飛機上時,他很興奮能前往 GDL(墨西哥瓜達拉哈拉)協助解決排空問題。他知道 Patty 對於他要求 Pete 一同前往會有點惱怒,但她很親切,因為她意識到 Rob 會從這項工作的成功中獲益。

當飛機在空中盤旋準備降落時,Rob 正準備有點滑稽地通過海關。他總是覺得,用紅燈/綠燈來判斷他們是否要搜查您的行李的方法很不尋常。

從機場到工廠的車程約 40 公里,途中經過 GDL 繁忙的交通。到達工廠後,看到 Miguel Mendoza 在那兒迎接他和 Pete,Rob 鬆了一口氣。Rob 過去曾與 Miguel 共事,對於他身為製程工程師的身分非常尊敬。Miguel 告訴他們,已安排與現場總經理(一個來自美國、名叫 Grant Wilson 的傢伙)舉行啟動會議。

會議開始時,Rob 用西班牙語向 Wilson 自我介紹。

「哇,」威爾森笑著說,「當問到我是雙語、三語還是美國人時,我不得不說我是美國人」。「但是,我正在上西班牙語課,」他繼續說道。

Rob 看著 Miguel,看到他翻白眼。但 Rob 認為 Wilson 上西班牙語課至少是個很好的表示。

"或許有人可以分享已經採取的行動以及目前的狀況,」Rob 建議。

「Miguel,你能給 Rob 概述一下我們現在的位置嗎?」Wilson 問。

Miguel 開始說:"Druid 電話的保固退貨率為 5%。幾乎所有這些故障都可追溯到高功率 QFN,這些 QFN 在隔熱墊下有明顯的空洞,空洞百分比約為 50-70%。大約一周前,我們在SMTAI2011 上獲得了 Derrick Herron、Yan Liu 博士和 Ning-Cheng Lee 博士最近的論文《QFN 組裝中的空洞控制》。我們按照論文的建議改變了鋼版設計,讓焊膏揮發物得以排出,結果空洞率下降到 30%-50%"。

「可以接受的排空程度是多少?」Rob 問。

「我們不確定,」Miguel 回答。

「如此看來,我們有兩個問題,一個是確定 30% 到 50% 的排空是否可以,另一個是看看我們是否可以進一步減少排空,」Grant Wilson 合理地評論道。

「Rob 補充說,」我的感覺是,我們需要小於 30% 的範圍。「這可能需要我們使用焊料預型件。」空泡是由排氣造成的,但也是由焊料不足造成的,"Rob 說道。

「好的,你們兩個去解決問題,然後給我回來。你們有 3 天時間。」Wilson 命令道。

Rob、Pete 和 Miguel 開始執行他們的任務。Rob 很高興 Pete 在場。他是設置和優化現場元件貼片機的專家。Rob 看了 Miguel 和他的團隊通過改善助焊劑揮發物的排氣來減少空洞的工作數據和 X 射線圖像,對他們留下了深刻的印象。

(對話翻譯自西班牙文)

「他說:」Miguel,我幾乎可以肯定,我們需要在兩個最關鍵的 QFN 上使用預製焊料,「Rob 開始說:」造成空洞的主要原因有兩個,第一個是助焊劑揮發物形成空洞,第二個是焊料餓。

Rob 和 Miguel 花了大半天的時間,以這篇論文為指引,建立了一條組裝線,使用焊料預型件進行組裝,他們組裝了 100 部電話,空洞率為 10.5%。

第二天一早,他們與 Grant Wilson 會面。

「從你們倆臉上的笑容來看,我想你們是成功的」?Wilson 問。

Rob 繼續解釋他們如何確定需要預製焊料。

「焊料預型件的成本是多少?」Grant 問。

「它們的數量約為 0.02 美元 (US),但請瞭解,您現在每部 200 美元手機的保固成本至少為 10 美元 (0.05×200),」Rob 回答。

「威爾森問:」你有沒有減慢製程的進度?Wilson 問。「我一直很喜歡您和 Patty Coleman 與 The Professor 一起完成的工作,你們讓我相信吞吐量的重要性,」他說道。

"教授曾指出,幾乎從來沒有一條生產線是完全平衡的。你們的柔性貼片機等待晶片射出機的時間是 4 秒鐘。我們把瓶胚放在柔性貼片機上,並通過優化送料器的放置位置來調整兩台機器。現在每 PCB 卡 3 個電話的週期時間快了 1.25 秒,」Rob 回答。

「我很好奇,最大的挑戰是什麼?」格蘭特問。

"Rob 指出,在 QFN 的散熱片部分的焊膏沉積物上正確放置瓶胚是至關重要的。我們需要確保瓶胚被推入焊膏中的距離足以在瓶胚周圍留下一圈焊膏,以確保與 QFN 的良好配合。如果沒有 Pete,我們不可能完成這項工作,他真的很瞭解貼片機器,」Miguel 回答。

預成型 QFN
Miguel 隨後向 Wilson 展示了 Seth Homer 論文中顯示這種情況的圖片 .

"我必須承認,在今天之前,我對預型焊料一無所知。Grant 總結道。

「為了慶祝你的成功,今晚我請客在Santo Coyote 吃晚餐,我們 7 點在那裡見面吧。」Wilson 建議道。

「謝謝,」Rob、Pete 和 Miguel 異口同聲地說。

Santo Coyote 是 Rob 在瓜達拉哈拉最喜歡的餐廳,但也是 Patty 最喜歡的餐廳。

後記:三個月後,保固退貨率接近零。Miguel 因參與解決這一成本高昂的問題而晉升為高級工程師。

乾杯

羅恩博士