웨이브 솔더링 기계에서 서로 다른 합금 솔더로 만들어진 두 개의 솔더 바를 부적절하게 혼합하는 것은 디젤을 엔진 오일에 혼합하는 것만큼 위험합니다. 표면적으로는 둘 다 은회색 금속 주괴로 보이지만 실제로는 납-주석 비율, 미량 은 및 구리 원소, 활성제 유형이 모두 완전히 다릅니다. 용융상태로 공존하게 되면 저융점 공정상의 석출, 고융점 금속입자의 현탁, 플럭스 분해속도의 불균형 등의 문제가 발생하게 된다. 지난주 라인 A에서 우리는 Sn63/Pb37과 Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5를 혼합한 후 솔더 조인트가 회색으로 변하고 3시간 연속 추력 테스트에 실패하는 상황에 직면했습니다.

근본 원인은 서로 다른 솔더 바 사이의 액상 온도 차이가 8°C를 초과할 때 웨이브 솔더링 기계에 설정된 255°C 항온 영역이 두 가지의 완전한 용융 및 충분한 금속학적 반응을 단순히 수용할 수 없다는 것입니다. 일부 솔더 조인트 영역은 실제로 반고체 반죽 상태에 있어 젖음 각도가 증가하고 브리징 가능성이 높아집니다. 더 문제가 되는 점은 녹지 않은 잔여 입자가 후속 PCB 청소 공정에서 잘 지워지지 않는 얼룩이 되어 특히 OSP 표면 처리된 보드에 돌이킬 수 없는 젖음 장애를 유발한다는 것입니다.

아직도'모두 주석 기반이니까' 섞어서 사용하면 된다고 생각하는 분들도 계시는데, 드로스의 양이 평소보다 2.3배 많고, 스키밍 빈도도 4시간에 한 번에서 90분에 한 번으로 바뀌었습니다. 이는 서로 다른 합금 솔더에서 구리 이온의 이동 속도가 크게 다르기 때문입니다. SnPb 시스템은 Cu 패드의 용해를 가속화하는 반면 SAC 시스템은 이 프로세스를 억제합니다. 혼합 후 국부적으로 구리가 풍부한 마이크로 존이 형성되어 드로스의 핵 생성과 성장을 직접적으로 촉매합니다. 더욱이, 용광로 온도 센서가 피드백하는 것은 실제로 평균 온도이므로 용융 풀 내의 미세한 조성 변화로 인해 발생하는 실제 열역학적 변동을 모니터링할 수 없습니다.

실시간으로 용융 풀 조성을 측정하기 위해 라인 B에서 분광계를 사용해 시도한 결과, 혼합 공급 30분 후 Sn 함량 편차는 ±1.7%에 도달했고, Ag 변동은 ±0.42%인 것으로 나타났습니다. 이러한 변동은 IPC-J-STD-006에 명시된 합금 솔더의 배치 일관성에 대한 ±0.15% 요구 사항을 훨씬 초과합니다. 따라서 가능 여부의 문제가 아니라 혼합 후 매개 변수가 통제 불능이 되고 불량률이 치솟고 추적성이 없게 되는 문제입니다. 기계를 조정하기 위해 라인을 멈추는 비용은 동일한 모델의 납땜 막대 두 개를 구입하는 것의 가격 차이보다 훨씬 높습니다.

정말로 합금 솔더를 교체해야 하는 경우 솔더 포트 전체를 비우고 도가니 내벽의 잔류 결정층을 철저히 청소해야 합니다. 새로운 솔더 바를 도입하기 전에 두 번의 전환 과정에 순수 주석을 사용하십시오. 그렇지 않으면, 기존 솔더 바 구성 성분이 0.5%만 잔류하더라도 새로운 솔더 바 배치의 내산화성 수명이 40% 감소합니다. 이 데이터는 실험실에서 시뮬레이션된 이론적 값이 아니라 27개 웨이브 솔더링 기계에 대한 재료 변경 기록을 3년간 추적한 결과입니다.