แบบแผนเทปกาวแผ่นความร้อน QFN ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สะอาด

การซ่อมแพ็คเกจ QFN ที่ล้มเหลวบนบอร์ดอเนกประสงค์หนาแน่นไม่ควรเสี่ยงต่อการทำลายทั้งชิ้นส่วน บ่อยครั้งก็เป็นเช่นนั้น สาเหตุคือสแตนซิลบ๊อค thermal pad ที่ออกแบบมาเพื่อการประกอบครั้งแรกเท่านั้น ไม่ใช่สำหรับความเป็นจริงของการเปลี่ยนชิ้นส่วน การเปิดรูทั้งแน่นที่วางด้วยเทปกาวหนาอาจสร้างการเชื่อมต่อทางความร้อนที่มั่นคงในระหว่างการผลิต แต่ความหนาเดียวกันของบัดกรีกลายเป็นแผงระบายความร้อนที่ดื้อดึงในระหว่างการซ่อมแซม มันแพร่กระจายพลังงานความร้อนที่เป็นอันตรายไปยังส่วนประกอบที่ชิดกัน จนกลายเป็นการซ่อมแซมง่าย ๆ ที่กลายเป็นการล้มเหลวหลายชั้น บนบอร์ดมูลค่าสูงซึ่งส่วนประกอบแยกจากกันด้วยเสี้ยวของมิลลิเมตร การพยายามซ่อมแซมเพียงครั้งเดียวอาจทำให้เกิดการบานไมโคร, การเชื่อมบัดกรี, หรืออุณหภูมิช็อกต่ออุปกรณ์ระดับความแม่นยำ ซึ่งทำให้บอร์ดทั้งหมดถูกทิ้ง

ความสามารถในการซ่อมไม่ได้เป็นปัจจัยรอง แต่เป็นข้อมูลการออกแบบที่สำคัญซึ่งต้องกำหนดรูปร่างของสแตนซิลตั้งแต่เริ่มต้น วิธีสำคัญในการทำให้การซ่อมแซมสะอาดคือการมีลักษณะที่ลดปริมาณเทปกาวแผ่นกันความร้อนอย่างตั้งใจ การออกแบบพอทหน้าต่างสร้างแนวทางความร้อนที่เจาะจง ทำให้พลังงานความร้อนถูกโฟกัสไปยังชิ้นส่วนเป้าหมายแทนที่จะปล่อยเข้าไปในบอร์ดรอบข้าง แนวทางนี้หมายถึงการรับรู้การลดปริมาณบัดกรีเริ่มต้นอย่างสมเหตุสมผล ซึ่งไม่ใช่การประนีประนอม แต่เป็นการปรับปรุงเพื่อชีวิตรวมของการประกอบ ซึ่งความสามารถในการเปลี่ยนชิ้นส่วนเดียวโดยไม่ทำลายส่วนอื่นมีความสำคัญมากกว่าประโยชน์เล็กน้อยในความนำความร้อน

การออกแบบสแตนซิลที่ทำเช่นนี้ไม่ซับซ้อน แต่มีเจตนา มันผสมผสานลายพอทหน้าต่างซึ่งแยกความร้อนของเทปกาวออกเป็นกริดของเกาะบัดกรีแยกกัน เข้ากับสแตนซิลบาง 4 ถึง 5 มิล ซึ่งช่วยเปลี่ยนสมการมวลความร้อนเพื่อให้การเข้าถึงการซ่อมแซมง่ายขึ้น ขณะที่คงการปกคลุมบัดกรีมากพอสำหรับประสิทธิภาพทางความร้อนในหลายแอปพลิเคชัน กรณีที่ได้คือเป็นแบบที่ออกแบบมาเพื่อความสามารถในการย้อนกลับได้

ความจำเป็นในการปรับปรุงสำหรับการประกอบอเนกประสงค์หนาแน่น

บนบอร์ดอนาล็อกสมัยใหม่ การซ่อมแซมคือเรื่องของฟิสิกส์ ไม่ใช่แค่ความสามารถของช่าง เมื่อ QFN ถูกล้อมรอบด้วยอุปกรณ์ passives ขนาด 0402 ที่ช่องว่าง 0.5 มม. พลังงานความร้อนที่จำเป็นในการให้อุณหภูมิการละลายบัดกรีไม่เคยอยู่เฉย ความร้อนรั่วซึมผ่านบอร์ด, มาสก์บัดกรี และที่สำคัญที่สุด ผ่านบัดกรีของแผ่นเทปกาวความร้อนเอง หากปริมาณบัดกรีนั้นใหญ่ มันทำหน้าที่เป็นแหล่งความร้อนที่ต้องนำไปสู่การละลายก่อนที่ชิปจะถอดออก พลังงานที่ใช้ในการให้ความร้อนกับทรัพย์สินนี้คือพลังงานเดียวกันที่ทำให้ส่วนประกอบรอบข้างเสียหาย

ผลทางเศรษฐกิจง่าย ๆ คือตัวอย่างการซ่อมที่ทำให้บัดกรีเชื่อมต่อไปยังส่วนประกอบความละเอียดอันใกล้เคียงหรือทำให้โวลต์เกณฑ์อ้างอิงส่งผลผิดเพี้ยน กลายเป็นบอร์ดที่ถูกทิ้งไปในภายหลัง ในงานต้นแบบหรืองานผลิตจำนวนต่ำ ซึ่งต้นทุนบอร์ดสูงและระยะเวลารอคอยนาน นี่เป็นสิ่งที่ไม่สามารถยอมรับได้ ค่าใช้จ่ายในการออกแบบสแตนซิลเพื่อป้องกันสิ่งนี้ไม่มากเมื่อเทียบกับมูลค่ารวมของบอร์ดที่ถูกทำลายในการซ่อมแซมแต่ละครั้ง

การวางผังอเนกประสงค์หนาแน่นเพิ่มความท้าทายนี้โดยไม่เหลือช่องว่างความร้อน เทคโนโลยี QFN สำหรับพลังงานแยกซึ่งอยู่บนส่วนแยกของบอร์ดสามารถทนทานต่อความร้อนผิดพลาดได้ เนื่องจากไม่มีสิ่งสำคัญใกล้เคียง แต่ในบอร์ดที่รวมรหัสสัญญาณที่เต็มไปด้วย โซลูชันนี้สามารถส่งผลได้จากดวงไฟที่แสดงอุณหภูมิให้เท่าเทียมกัน พื้นฐานคือมวลความร้อนที่ออกแบบในสแตนซิล ซึ่งเป็นบัดกรีที่ใหญ่ที่สุดอาจถือได้ด้วยประมาณ 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของบัดกรีทั้งหมดของส่วนประกอบ ฉนวนแน่นหนาให้เครื่องซ่อมงานละลายมวลนี้ทีเดียวในคราวเดียว ซึ่งสร้างความต้องการความร้อนให้เครื่องมือมาตรฐานไม่สามารถตอบโจทย์ท้องถิ่นได้ ช่างต้องเพิ่มอุณหภูมิพัดลม หรือเวลารอคอย ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ขยายรอยเท้าความร้อนและรับประกันความเสียหายรอบข้าง โซลูชันไม่ใช่อุปกรณ์ที่ดีขึ้น แต่มันคือการลดมวลความร้อนที่เครื่องมือจำเป็นต้องต่อสู้

ปริมาณวางเยอะเกินไปส่งผลกระทบต่อการแก้ไขงาน

เทปกาวเท็นซีลมากเกินไปสร้างความล้มเหลวที่คาดการณ์ได้ ล้วนเป็นผลโดยตรงจากรูปทรงของบัดกรีที่ทำงานร่วมกับความร้อนจากเครื่องมือซ่อมแซม แผ่นสแตนซิลที่แน่นหนาจะสร้างการเชื่อมบัดกรีที่มีมวลความร้อนสูง แม้ว่ามันอาจดูเหมาะสมในช่วงการผลิตครั้งแรก — ให้การเปียกชื้นเต็มที่และยึดติดแข็งแรง — แต่มันกลายเป็นแหล่งของกลไกความล้มเหลวหลายช่องทางในระหว่างการซ่อม

ปัญหาแรกคือการเก็บความร้อน บัดกรีเป็นตัวนำความร้อนที่แย่เมื่อเทียบกับทองแดง แต่ดีกว่าอากาศมาก เมื่อเครื่องมือซ่อมใช้ความร้อน การเชื่อมบัดกรีที่แน่นหนาขนาดใหญ่มักดูดซับและกระจายพลังงานนี้ในวงกว้างก่อนที่จะถึงจุดหลอมเหลว ซึ่งตรงกันข้ามกับสิ่งที่การซ่อมแซมต้องการ การซ่อมแซมที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับระดับความร้อนที่สูงและบริเวณที่จำกัด ซึ่งละลายบัดกรีที่จุดต่อเชื่อมของชิ้นส่วนโดยไม่ให้ความร้อนเกินไปกับบอร์ดรอบข้าง การเชื่อมบัดกรีที่ใหญ่มักป้องกันสิ่งนี้โดยทำหน้าที่เป็นตัวกันความร้อน ทำให้ต้องให้ความร้อนในพื้นที่กว้างขึ้นเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย ซึ่งนำไปสู่สองผลลัพธ์ที่เป็นอันตรายโดยเฉพาะคือ voiding และการเคลื่อนที่ของบัดกรี

การเว้นว่างจากสารหลุดออกของฟลักซ์ที่ถูกกักเก็บ

การเกิด Voids ขึ้นเมื่อแก๊ส โดยส่วนใหญ่มาจากฟลักซ์ระเหย ถูกกักอยู่ในบัดกรีที่กำลังแข็งตัว ในการเชื่อมต่อที่ออกแบบมาอย่างดี การระเหยของสารระเหยเหล่านี้จะหลบหนีออกก่อนที่บัดกรีจะกลายเป็นแข็ง แต่ในแผ่นเทอร์มอลแพดขนาดใหญ่และแข็งตัว รูปร่างเรขาคณิตทำงานในทางตรงกันข้าม เมื่อวางพาสเทลใหม่ การปล่อยแก๊สระเหยสร้างแรงดัน ถ้าการเชื่อมต่อเป็นกริดของเกาะเล็กๆ (เป็นแบบหน้าต่างกระจก) แก๊สสามารถแพร่ไปยังขอบได้ง่าย และหลบหนีออกไป ในมวลใหญ่และต่อเนื่อง เส้นทางไปยังขอบนั้นยาวเกินไป ความตึงผิวของบัดกรีที่หลอมละลายจะกักเก็บแก๊สไว้ ซึ่งสร้าง Voids ขึ้นเมื่อการเชื่อมเย็นลง

การซ่อมใหม่ทำให้ปัญหานี้แย่ลง การเชื่อมต่อที่ถูกซ่อมใหม่ได้ผ่านวัฏจักร reflow แล้ว ซึ่งใช้ปริมาณฟลักซ์ไปมากแล้ว เมื่อความร้อนอีกครั้ง ฟลักซ์ที่เหลืออยู่จะเปิดใช้งาน แต่มีน้อยกว่าที่จะช่วยให้บัดกรีรวมตัวและปล่อยแก๊สที่ถูกกักไว้ การให้ความร้อนซ่อมใหม่ก็เร็วขึ้นและไม่เสมอกันเท่า reflow ในการผลิต ทำให้เกิดแนวความร้อนที่ทำให้แก๊สถูกกักขังมากขึ้น ผลที่ได้คือ Voids ที่มากขึ้น

นี่ไม่ใช่แค่ความผิดพลาดด้านความงามเท่านั้น ในแผ่นเทอร์มอลแพด Voids ส่งผลเสียต่อความนำความร้อน ลดความต้านทานความร้อนระหว่างองค์ประกอบและบอร์ด สำหรับองค์ประกอบเช่น MOSFET กระแสสูงหรือ IC อนาล็อกความแม่นยำที่อิงกับแผ่นเทอร์มอลแพดในการระบายความร้อน สิ่งนี้อาจทำให้อุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อเกินขีดจำกัดการใช้งานที่ปลอดภัย อารมณ์ที่ตรงกันข้ามคือรูกลวงที่เลือกใช้เพื่ optimize สมรรถนะความร้อน อาจสุดท้ายก็ลดสมรรถนะนั้นลงโดยส่งเสริมให้เกิด Voids

Micro-Balling และการเบี่ยงเบนของ Paste

ผลกระทบสำคัญอีกประการของปริมาณพาสตี้มากเกินไปคือการเคลื่อนที่ด้านข้างของบัดกรีที่หลอมเหลว ซึ่งปรากฏเป็น Micro-Balling หรือเม็ดบัดกรีในบริเวณรอบๆ ตัวองค์ประกอบ เมื่อกองบัดกรีที่หลอมเหลวใหญ่ถูกกวน—โดยแรงดันจากหัวฉีดรีเวิร์คหรือการปล่อยแก๊สฟลักซ์ที่ถูกกักไว้ด้วยความรุนแรง—ส่วนหนึ่งของมันสามารถถูกปล่อยออกจากการเชื่อมต่อได้ ในการประกอบแบบหนาแน่นนี้ บัดกรีที่ปล่อยออกมาจะตกลงบนแผงบัดกรีหรือระหว่างแผ่นรองขององค์ประกอบ ซึ่งกลายเป็นลูกกลมตัวนำไฟฟ้าเล็กน้อย

แผ่นสแตนซิลหนา เช่น ที่มีความหนา 6 มิล จะทำให้เกิดสิ่งนี้ขึ้นเป็นธรรมดา ปริมาณบัดกรีที่วางไว้สามารถเกินกว่าพื้นที่เปียกของแผ่นรองได้ โดยเฉพาะถ้าแผ่นรองถูกกำหนดด้วยแผ่นบัดกรีแบบมีการลงทะเบียนที่ผิดพลาด ระหว่างการ reflow บัดกรีส่วนเกินนี้จะขึ้นไปตามขอบของการเชื่อมต่อ ในระหว่างการซ่อมใหม่ มันเป็นวัสดุแรกที่ละลายและมีแนวโน้มที่จะถูกเบี่ยงเบนไป สำหรับบอร์ดอนาล็อกที่มีตัวต้านทานความแม่นยำหรือจุดที่มีการรั่วไหลต่ำข้างๆ QFN ลูกบัดกรีเดียวสามารถสร้างสายลัดหรือทางรั่วไหลซึ่งทำลายการทำงานได้

ตัวฟลักซ์เองสามารถทำหน้าที่เป็นกลไกในการขนส่งได้ ที่อุณหภูมิ reflow ฟลักซ์กลายเป็นของเหลวที่มีความหนืดต่ำ ซึ่งสามารถพาอนุภาคบัดกรีที่หลอมละลายไปด้วย ขณะแพร่กระจายเข้าไปในช่องว่างแคบระหว่างแผ่นรอง มันจะดูดซับบัดกรีขนาดเล็กและทิ้งคราบมลพิษนำไฟฟ้าไว้เมื่อมันเย็นลง

ลายพอทแอปเชอร์ปราสาทหน้าต่าง: ทางออกเชิงกลยุทธ์

ช่องเปิดแบบหน้าต่างกระจกไม่ใช่การประนีประนอม แต่เป็นการปรับโครงสร้างเชิงกลยุทธ์ของจุดเชื่อมต่อบัดกรี แทนที่จะเป็นช่องเปิดขนาดใหญ่เดียว สแตนซิลถูกแบ่งเป็นกริดของช่องเปิดขนาดเล็ก ซึ่งสร้างเกาะบัดกรีแยกกันโดยมีช่องว่างที่ปราศจากบัดกรี การเชื่อมต่อที่ได้เป็นชุดของการเชื่อมต่อแยกกัน ไม่ใช่บล็อกเดียวที่เป็นเนื้อเดียวกัน

เรขาคณิตนี้ตรงกับการแก้ไขปัญหาการล้มเหลวของพาสตี้มากเกินไป ช่องว่างระหว่างเกาะบัดกรีทำหน้าที่สองอย่าง คือให้ทางหนีสำหรับแก๊สฟลักซ์ ซึ่งลด Voids อย่างมาก และลดมวลความร้อนรวมของจุดเชื่อมต่อ การลดมวลความร้อนนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานใหม่ที่สะอาด การเชื่อมต่อที่มีการคลุมบัดกรีประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ ต้องใช้พลังงานความร้อนประมาณครึ่งเดียวของการ reflow ซึ่งโดยตรงส่งผลให้โปรไฟล์ความร้อนในการทำงานใหม่แน่นหนาขึ้น ควบคุมความร้อนให้เข้าถึงเฉพาะชิ้นส่วนเป้าหมายและปกป้องชิ้นส่วนเพื่อนบ้าน

ความแตกต่างชัดเจนในระหว่างกระบวนการซ่อมใหม่ เกาะบัดกรีของรูปแบบหน้าต่างกระจกเข้าถึงอุณหภูมิ reflow ได้เร็วขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้น ช่องว่างช่วยให้ลมร้อนจากเครื่องมือซ่อมเข้าใกล้บอร์ดมากขึ้น ปรับปรุงการถ่ายเทความร้อน เมื่อปริมาณบัดกรีน้อยลง เวลาที่ใช้ในขั้นตอนซ่อมก็สั้นลง ซึ่งหมายถึงการสัมผัสความร้อนน้อยลงและความเสี่ยงต่อความเสียหายโดยรอบน้อยลงสำหรับการประกอบทั้งหมด

เรขาคณิตของช่องเปิดและการกระจายความร้อน

ช่องว่างในรูปแบบหน้าต่างกระจกเป็นช่องทางที่ออกแบบไว้สำหรับความร้อนและแก๊ส ในระหว่างการซ่อมใหม่ ช่องว่างอากาศเหล่านี้อนุญาตให้ลมร้อนเข้าสู่ลึกเข้าไปในพื้นผิวระหว่างองค์ประกอบและบอร์ด เพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ

ความกว้างของช่องว่างต้องกว้างพอที่จะให้อากาศไหลผ่านได้ แต่แคบพอที่จะป้องกันไม่ให้เกาะบัดกรีรวมกันในระหว่าง reflow ความกว้างของช่องว่างที่ประมาณ 0.5 มิลลิเมตรถึง 1.0 มิลลิเมตรเป็นเรื่องปกติสำหรับ QFN ในช่วง 5 ถึง 7 มิลลิเมตร เกาะบัดกรีแต่ละแห่งมักเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ยืดหยุ่น ทำให้การออกแบบแผ่นสแตนซิลง่ายขึ้นและให้แน่ใจว่าการปล่อยพาสตี้เป็นไปอย่างสม่ำเสมอ ตัวแปรหลักของการออกแบบคือร้อยละของพื้นที่ครอบคลุม — อัตราส่วนของพื้นที่บัดกรีต่อพื้นที่แผ่นรองทั้งหมด ลักษณะการครอบคลุมระหว่าง 50 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์เป็นเรื่องปกติสำหรับการออกแบบที่ปรับให้เหมาะสำหรับ rework รูปแบบ 50 เปอร์เซ็นต์ลดมวลความร้อนครึ่งหนึ่ง ให้ประสิทธิภาพสูงสุดในการซ่อมใหม่ ในขณะที่รูปแบบ 70 เปอร์เซ็นต์ให้ผลดีในการซ่อมที่ลดลง แต่ยังคงรักษาความสามารถในการนำความร้อนเดิมไว้ การเลือกขึ้นอยู่กับความต้องการความร้อนขององค์ประกอบและความหนาแน่นของแผนผังรอบข้าง

อย่างไรก็ตาม รูปแบบหน้าต่างกระจกที่ดำเนินการอย่างไม่ดีอาจล้มเหลวได้ ความผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือทำให้ช่องว่างแคบเกินไป ซึ่งอนุญาตให้บัดกรีเชื่อมกันระหว่างเกาะและสร้างจุดเชื่อมต่อที่เป็นเนื้อเดียวกันขึ้นมา ข้อผิดพลาดอื่นๆ รวมถึงการกำหนดขนาดเกาะไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนไม่สม่ำเสมอ หรือการไม่คำนึงถึงการตกแน่นของพาสตี้กับแผ่นสแตนซิลบาง แผนการจึงต้องดำเนินการอย่างแม่นยำเพื่อให้ใช้งานได้

การเลือกความหนาของแผ่นสแตนซิลสำหรับความเข้ากันได้กับการปรับปรุง

รูปแบบรูเปิดกำหนดตำแหน่งของการวางสาระสำคัญ; ความหนาของแม่พิมพ์เทมเพลตกำหนดจำนวน สองตัวแปรนี้ต้องเลือกพร้อมกัน สำหรับการออกแบบที่เน้นการรีเวิร์ค การใช้แม่พิมพ์ที่บางลงในช่วง 4 ถึง 5 mil ทำให้ปริมาณ paste ลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อในกรณีส่วนใหญ่

แม่พิมพ์สำหรับผลิตตามมาตรฐานมักมีความหนา 5 ถึง 6 mil การเปลี่ยนเป็นแม่พิมพ์ความหนา 5 mil จากแม่พิมพ์ 6 mil ลดปริมาณ paste ลงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณที่สูญเสียไปนี้แปลตรงเข้าสู่การลดมวลความร้อน ทำให้เวลาการรีเวิร์คสั้นลงและลดการสัมผัสความร้อนของส่วนประกอบใกล้เคียง

การแลกเปลี่ยนนี้มีข้อเสียคือความเสี่ยงที่ paste อาจไม่เพียงพอสำหรับขา perimeter ที่มีความละเอียดสูง อัตราส่วนด้านของรู (ความกว้างเทียบกับความหนา) ต้องสูงพอที่จะให้การปล่อย paste ที่เชื่อถือได้ สำหรับขาแนว pitch 0.5 มม. กับรูความกว้าง 0.25 มม. แม่พิมพ์ความหนา 5 mil ให้อัตราส่วนด้านของ 2:1 ซึ่งเป็นจุดขอบเขต แม่พิมพ์ความหนา 4 mil ปรับปรุงอัตราส่วนเป็น 2.5:1 เพื่อเพิ่มการปล่อย paste ดังนั้น แม่พิมพ์ที่บางลงจึงสามารถปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์บนขา pitch สูงพร้อมกับลดปริมาณ paste บนแผงความร้อน—เป็นการทำงานผสมผสานที่เหมาะสมสำหรับชุดอะนาล็อกแบบหนาแน่น

ช่วงความหนาที่แนะนำ:

• สำหรับการออกแบบที่เน้นรีเวิร์ค (หน้าต่าง 50-70%): ความหนา 4 ถึง 5 mil
• สำหรับประสิทธิภาพความร้อนสูงพร้อมความสามารถในการรีเวิร์คบางส่วน (แผ่นแน่น): ความหนา 3 ถึง 4 mil ต้องการการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำมากขึ้น
• สำหรับการผลิตมาตรฐาน (ไม่ใช่การรีเวิร์คเป็นเรื่องสำคัญ): ความหนา 5 ถึง 6 mil

กลยุทธ์นี้ยิ่งมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อใช้โลหะบัดกรีไม่มีตะกั่วเช่น SAC305 อุณหภูมิการหลอมละลายที่สูงขึ้น (240-250°C) เพิ่มพลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับการรีเวิร์ค ซึ่งเพิ่มภาระของมวลความร้อน สำหรับบอร์ดที่ไม่มีตะกั่ว ประโยชน์จากการลดปริมาณ paste จากรูปแบบหน้าต่างและแม่พิมพ์ที่บางลงยิ่งชัดเจนขึ้น

สมดุลประสิทธิภาพทางความร้อนกับความเป็นจริงของการปรับปรุง

การออกแบบแม่พิมพ์แผ่นความร้อนเป็นการสมดุล: สูงสุดการเชื่อมโลหะสำหรับการนำความร้อน หรือคำนึงถึงการเข้าถึงการรีเวิร์ค ในบางแอปพลิเคชันที่ต้องใช้พลังงานสูง ความต้องการด้านความร้อนเป็นสิ่งที่ทำไม่ได้ และการลดความสามารถในการนำความร้อนเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ ในกรณีเหล่านี้ การออกแบบต้องให้ความสำคัญกับการทำงานด้านความร้อน และอาจต้องรับมือกับการรีเวิร์คที่ยากลำบากหรือใช้กลยุทธ์จัดการความร้อนอื่น ๆ เช่น via ความร้อนหรือฮีทซิงก์ภายนอก

สำหรับ QFN อนาโล็กจำนวนมาก ความต้องการด้านความร้อนไม่ใช่สิ่งที่แน่นอน การเชื่อมบัดกรีเป็นเพียงหนึ่งในความต้านทานความร้อนในเส้นทางจากจุดเชื่อมต่อซิลิกอนถึงอากาศด้านนอก ซึ่งมักจะไม่ใช่ความต้านทานที่สำคัญที่สุด ความต้านทานจากจุดเชื่อมต่อถึงกล่องอุปกรณ์ และจากบอร์ดถึงอากาศ มักจะมีขนาดใหญ่กว่า ในระบบเหล่านี้ การลดการปกคลุมของบัดกรีลงจาก 100 เปอร์เซ็นต์เป็น 60 เปอร์เซ็นต์อาจเพิ่มความต้านทานความร้อนของจุดเชื่อมต่อ แต่ผลกระทบต่อความต้านทานความร้อนรวมของระบบอาจเป็นเพียง 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนที่ยอมรับได้ในการรับรองความสามารถในการรีเวิร์ค

เปอร์เซ็นต์การปกคลุมของบัดกรีเป็นพารามิเตอร์ที่ควบคุมการแลกเปลี่ยนนี้ รูปแบบปกคลุม 50 เปอร์เซ็นต์ให้ประโยชน์สูงสุดต่อการรีเวิร์คโดยลดมวลความร้อนเป็นครึ่งหนึ่ง รูปแบบการปกคลุม 70 เปอร์เซ็นต์ให้สมดุลที่ปลอดภัยมากขึ้น รักษาประสิทธิภาพความร้อนส่วนใหญ่พร้อมสร้างเส้นทางหนีสำหรับก๊าซและการหยุดชะงักในมวลบัดกรี ตัวเลือกที่เหมาะสมควรอาศัยการวิเคราะห์ด้านความร้อน

การยืนยันความร้อนโดยไม่ลดทอนความสามารถในการรีเวิร์ค

การตรวจสอบความร้อนสามารถทำได้โดยการจำลองหรือทดสอบเชิงประจักษ์ เครื่องมือจำลองสามารถสร้างโมเดลการไหลของความร้อนและทำนายอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อด้วยเปอร์เซ็นต์ของการปกคลุมของตะขอประสานที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นการกำหนดผลกระทบของแบบหน้าต่าง

สำหรับทีมที่ไม่มีเครื่องมือจำลอง การทดสอบเชิงประจักษ์เป็นทางเลือกที่น่าเชื่อถือ สร้างต้นแบบด้วยแบบหน้าต่างที่เสนอ จ่ายไฟให้กับชิ้นส่วน และวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลหรือกล้องอินฟราเรด หากอุณหภูมิที่วัดได้อยู่ในขอบเขตที่ปลอดภัยตามข้อกำหนดของชิ้นส่วนภายใต้สภาพการทำงานที่เลวร้ายที่สุด (กำลังสูงสุด อุณหภูมิแวดล้อมสูงสุด) การออกแบบนี้ถือว่าผ่าน หากไม่ใช่ ก็สามารถเพิ่มการปกคลุมของตะขอประสานหรือสำรวจกลยุทธ์ความร้อนอื่น ๆ ได้

เป้าหมายคือการยืนยันว่ารูปแบบเทปที่ลดลงให้ประสิทธิภาพทางความร้อนที่เพียงพอทั่วช่วงของสภาพการผลิตและการทำงาน การละเลยความขัดแย้งระหว่างความต้องการทางความร้อนและความสามารถในการซ่อมแซมไม่ใช่ตัวเลือก การค้นพบว่าแผงวงจรของคุณถูกทำลายระหว่างการซ่อมแซมเป็นความล้มเหลวที่มีค่าใช้จ่ายสูงและสามารถหลีกเลี่ยงได้อย่างสมบูรณ์