1. 솔더 페이스트 모델은 BGA 솔더 볼 직경과 엄격하게 일치해야 합니다. 예를 들어, Φ0.3mm 솔더 볼을 사용하는 경우 활성도가 높고 점도가 낮은 RMA 유형의 솔더 페이스트를 선택하면 리플로우 전에 붕괴 또는 편차가 발생할 가능성이 높습니다. In 대비는 중간 활성, 우수한 요변성 무세척 솔더 페이스트와 일치하여 안정적인 인쇄 후 프로파일을 유지하는 동시에 산화막 제거 기능과 잔류 제어 가능성의 균형을 유지할 수 있습니다.

2. 스텐실 두께는 일반적으로 0.12mm 또는 0.15mm로 선택됩니다. BGA 패드 피치가 0.8mm 미만인 경우 레이저 에칭 + 전해연마 스텐실을 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 가장자리 버로 인해 측면 솔더 페이스트 트레일링이 발생하고 이는 결국 인접한 솔더 볼 브리징으로 이어집니다. 특히 0.4mm 피치 CSP 장치에서는 이 문제의 재발률이 73% 이상에 이릅니다.

3. 조리개 크기는 패드 직경의 92%~96%로 설정됩니다. 상한값인 96%를 균일하게 채택하면 패드 표면 산화가 적고 PCB 평탄도가 ±25μm 이상인 경우 1차 볼 실장 수율을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 무전해 니켈 침지 금 층 두께가 고르지 않거나 FR4 ​​보드 변형이 0.75mm를 초과하는 보드의 경우 국부적인 과도한 솔더 페이스트로 인해 구형 융합이 발생하거나 보이드율이 증가합니다.

4. 스퀴지 각도는 55°~65° 사이로 설정됩니다. 각도가 너무 작으면 솔더 페이스트 충전이 불충분해지고, 각도가 너무 크면 스텐실 마모가 악화되고 솔더 페이스트 압출이 튀는 현상이 발생합니다. 우리는 68° 스퀴지의 장기간 사용으로 인해 특정 의료 장비 생산 라인에서 BGA 볼 장착 콜드 솔더 조인트의 연속 세 배치를 경험한 적이 있습니다. 62° 스퀴지로 교체한 후 수율이 89.3%에서 99.1%로 반등했습니다.

5. The printing speed is controlled within the range of 25mm/s to 40mm/s. 25mm/s보다 낮은 속도에서는 솔더 페이스트가 너무 오랫동안 스텐실 개구부에 머무르고 건조되어 스킨을 형성하게 되는 반면, 40mm/s보다 높은 속도에서는 솔더 페이스트 전송 속도가 감소합니다. 특히 주변 습도가 30%RH 미만인 겨울 작업장에서는 솔더 페이스트 항온항습 상자를 동시에 활성화하고 단일 보드 인쇄 간격을 단축해야 합니다.

6. The heating rate In the Reflow Soldering preheating zone should be maintained at 1.0℃/s to 1.5℃/s. 0.8℃/s보다 낮은 속도는 플럭스의 로진 성분을 미리 탄화시키는 원인이 되고, 1.8℃/s보다 높은 속도는 솔더 페이스트의 금속 입자가 패드를 적시기 전에 담금질 단계에 들어가 궁극적으로 솔더 볼 구형도가 떨어지고 솔더 상승 높이가 부족해지는 결과를 낳습니다.

7. 불림 구역 온도는 150℃ ~ 165℃로 설정되며, 시간은 90초 ~ 120초 사이로 조절됩니다. 시간이 너무 짧으면 유기 캐리어가 완전히 분해되지 않고 계면에 남아 있게 되고, 시간이 너무 길면 패드 니켈 층의 산화가 가속화됩니다. 다양한 Ni/Au 두께 조합을 테스트했을 때 니켈 두께가 120μIn 미만이고 담금 시간이 135초를 초과하는 경우 불연속적인 IMC 층 성장 확률이 41% 증가한다는 사실을 발견했습니다.

8. 리플로우 최고 온도는 사용된 솔더 페이스트의 액상선보다 20℃~25℃ 높아야 합니다. 예를 들어, SAC305 솔더 페이스트의 액상선은 217℃이므로 피크 온도는 237℃~242℃로 설정해야 합니다. 230℃로만 설정하면 열 응력을 줄일 수 있지만 솔더볼 젖음 각도는 일반적으로 45°를 초과하며 X-Ray 검사 결과 보이드율이 기준을 58% 초과하는 것으로 나타났습니다.

9. 리플로우 영역의 체류 시간은 45~65초가 보장되어야 합니다. 시간이 충분하지 않으면 솔더볼의 내부 Sn-Pb 공융 구조가 완전히 재배열되지 않고, 시간이 너무 길면 부서지기 쉬운 Cu6Sn5 상의 석출이 악화됩니다. 우리는 특정 기지국 주 제어 BGA의 재작업에서 피크 후 체류 시간이 72초인 솔더 조인트의 파손률이 -40℃ 열 충격 500사이클 이후 표준 60초 그룹보다 3.2배 더 높다는 것을 발견했습니다.

10. 냉각속도는 2.5℃/s~4.0℃/s로 조절하여 주십시오. 2.0℃/s보다 낮은 속도에서는 조대한 결정구조를 형성하기 쉽고 내피로성이 저하되며, 4.5℃/s보다 높은 속도에서는 솔더볼 미세균열이 발생할 수 있습니다. 한 자동차 전자 제품 고객은 이러한 이유로 냉각 섹션 팬 공기 압력을 0.35MPa에서 0.42MPa로 조정하여 BGA 솔더 조인트의 열 주기 수명을 1200사이클 이상으로 늘렸습니다.

11. Reflow는 Ball Mounting 후 4시간 이내에 완료되어야 합니다. 6시간 이상 처리되지 않은 보드의 경우 스텐실을 다시 청소하고 솔더 페이스트를 다시 인쇄해야 합니다. 그렇지 않으면 솔더 페이스트의 용제 휘발로 인해 점도가 상승하고 인쇄 이형력이 증가하며 측정된 이형 실패율이 일반 3%에서 27%로 치솟습니다.

12. 동일한 리플로우 오븐에서 서로 다른 솔더 볼 직경을 가진 BGA 장치를 혼합하는 것은 엄격히 금지됩니다. 예를 들어, Φ0.3mm와 Φ0.5mm 솔더 볼을 동일한 오븐에 납땜하면 열용량이 낮아 작은 볼이 미리 녹아 붕괴되는 반면, 큰 볼은 완전히 젖지 않아 결과적으로 보드 전체의 솔더 조인트 높이 분산이 35μm를 초과하고 AOI 잘못된 판단 비율이 19%로 증가합니다.