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用焊料预型件解决 QFN 空洞问题

乡亲们

罗布前往瓜达拉哈拉解决QFNvoiding 问题......

当罗布坐在飞机上时,他很兴奋能去墨西哥瓜达拉哈拉(GDL)帮助解决排空问题。他知道帕蒂会因为他要求皮特一起去而有点生气,但她很和蔼,因为她认识到罗布会从这次努力的成功中受益。

当飞机盘旋着准备降落时,罗布正在为有点滑稽的海关之旅做准备。他一直认为,用红灯/绿灯来判断是否要搜查行李的方法很不寻常。

从机场驱车约 40 公里,穿过 GDL 繁忙的交通到达工厂。罗布过去曾与米格尔共事过,对他这位工艺工程师非常尊敬。米格尔告诉他们,已经安排好与现场总经理,一位名叫格兰特-威尔逊(Grant Wilson)的美国同事举行启动会议。

会议开始后,罗布用西班牙语向威尔逊做了自我介绍。

"哇,"威尔逊笑着说,"当被问及我是双语、三语还是美国人时,我不得不说我是美国人。"不过,我正在上西班牙语课,"他接着说。

罗布看了米格尔一眼,见他翻了个白眼。但罗伯认为,威尔逊上西班牙语课至少是个不错的表示。

"罗布建议说:"也许有人可以告诉我们已经采取了哪些行动,现状如何。

"米格尔,你能给罗布介绍一下我们现在的位置吗?"威尔逊问道。

Miguel 开始说道:"Druid 手机的保修返修率为 5%。几乎所有这些故障都可追溯到高功率 QFN,因为这些QFN隔热垫下有明显的空洞。空洞率约为 50-70%。我们按照论文中的建议改变了钢网设计,使焊膏挥发物得以排出,空洞率下降到了 30%至 50%"。

"可以接受的排空程度是多少?"罗布问道。

"我们不确定。"米格尔回答。

"格兰特-威尔逊合理地评论说:"这样看来,我们有两个问题,一个是确定 30%至 50%的排空是否没问题,另一个是看看能否进一步减少排空。

"罗布补充说:"我的感觉是,我们需要将空洞率控制在 30% 以下。"这可能需要我们使用预制焊料。空泡是由放气引起的,但也可能是焊料不足造成的。

"威尔逊命令道:"好,你们两个去解决问题,然后给我三天时间。

罗布、皮特和米格尔开始执行他们的任务。他是安装和优化元件贴片机的专家。罗布查看了米格尔和他的团队通过改善助焊剂挥发物的排放来减少空洞的工作数据和 X 射线图像。

(对话译自西班牙文)

"Miguel 几乎可以肯定,我们需要在两个最关键的 QFN 上使用预制焊料,"Rob 开始说道,"空洞有两个主要原因,一是助焊剂挥发物形成空洞,二是焊料不足。

随后,Rob 向 Miguel Seth Homer 展示了 SMTAI 2011 论文《使用焊料预型件最大限度地减少 QFN 封装中的空洞》,该论文描述了成功实现 QFN 焊料预型件工艺所需的工艺步骤。

第二天一大早,他们就见到了格兰特-威尔逊。

"从你们俩脸上的笑容来看,我猜你们都成功了?"威尔逊问道。

罗布接着解释了他们是如何确定需要预制焊料的。

"预制焊料的成本是多少?格兰特问道。

"罗布回答说:"它们的数量约为 0.02 美元(美国),但要知道,现在每 200 美元手机的保修成本至少为 10 美元(0.05×200)。

"威尔逊问道:"你必须放慢处理速度吗?威尔逊问道。"我一直很喜欢你和帕蒂-科尔曼为教授所做的工作,你们让我相信了吞吐量的重要性。

教授指出,几乎没有一条生产线是完全平衡的。"你们的柔性贴片机要等 4 秒钟才能打出芯片,我们把预制件放在柔性贴片机上,并通过优化进料器的位置来调整两台机器。罗布回答说:"现在,每 PCB 卡 3 个电话的生产周期缩短了 1.25 秒。

"我很好奇,最大的挑战是什么?"格兰特问道。

罗伯指出,在 QFN 散热器部分的焊膏沉积物上正确放置瓶胚至关重要。"我们需要确保将瓶胚推入焊膏足够深,以便在瓶胚周围留下一圈焊膏,从而确保与 QFN 的良好配合。Miguel 回答说:"没有 Pete,我们不可能完成这项工作,他对贴片机非常了解。

预成型 QFN
米格尔随后向威尔逊展示了塞斯-霍默论文中的一幅图片,展示了这种情况。

"我必须承认,在今天之前,我对预制焊料一无所知。在某些情况下,预制焊料显然是救命稻草!"格兰特总结道。格兰特总结道。

"为了庆祝你的成功,今晚我请客,地点是圣土狼餐厅,我们 7 点在那里见。"威尔逊提议道。

"谢谢,"罗布、皮特和米格尔异口同声地说。

Santo Coyote 是罗布在瓜达拉哈拉最喜欢的餐厅,但也是帕蒂最喜欢的餐厅。

后记:三个月后,保修退回率接近零。米格尔因为参与解决了这个代价高昂的问题而被提升为高级工程师。

干杯

罗恩博士