콜드 솔더 조인트의 가장 교묘한 측면은 명백한 결함이 없다는 것입니다. 즉, 솔더 볼이 가득 차고, 핀이 반짝이며, 솔더 조인트 윤곽이 명확합니다. 고배율 현미경으로도 뚜렷한 보이드를 확인하기 어렵습니다. 그러나 전체 장치의 전원을 켜고 작동하고 온도가 상승하기 시작하면 열 팽창 및 수축으로 인해 납땜 접합부 내부의 미세 균열이 반복적으로 열리고 닫혀 간헐적으로 신호 중단이 발생합니다. 우리는 JJY SMT 라인에서 이 현상을 반복적으로 재현했습니다. 동일한 마더보드가 모든 실온 테스트를 통과했지만 전원을 켠 후 24시간 동안 노화된 후 USB 인터페이스 패킷 손실률이 갑자기 17%로 증가했습니다. 해당 핀 헤더를 교체한 후 오류가 사라졌습니다. 단면 분석을 통해 실제로 핀 3과 패드 사이에 0.8μm 두께의 산화물 분리층이 있음이 확인되었습니다.

콜드 솔더 조인트의 원인은 결코 단일 요인이 아니라 솔더 페이스트 활성 저하, 스텐실 애퍼처 오프셋 및 불충분한 리플로우 피크 온도 등 세 가지 요인이 결합된 결과입니다. 예를 들어 JJY에서 흔히 사용하는 SN96.5AG3.0CU0.5 솔더 페이스트를 6개월 이상 보관하면 플럭스의 산가가 22% 감소한다. 인쇄 두께가 표준을 충족하더라도 습윤력이 이미 35% 손실되었습니다. 이때, 퍼니스 온도 곡선이 235°C의 피크를 보이더라도 실제 패드 표면 온도는 221°C에 그칠 수 있는데, 이는 은-구리 합금의 공융점인 227°C보다 훨씬 낮은 수준이다. 솔더는 완전히 녹거나 확산될 수 없으며 냉각 후에는 금속 결합이 아닌 물리적 스택만 형성합니다.

우리는 한때 X-Ray를 사용하여 1200개의 BGA 장치에 대한 샘플링 스캔을 수행한 결과 콜드 솔더 조인트가 PCB 가장자리에 있는 솔더 볼의 3~5번째 줄에 집중되어 있는 반면 중앙 영역의 무결성 비율은 99.6%라는 것을 발견했습니다. 이는 리플로우 오븐의 고르지 못한 공기 흐름 분포와 직접적인 관련이 있습니다. 풍속 편차가 0.3m/s를 초과하면 가장자리 솔더 조인트의 가열 지연이 발생하고 액상선 위의 시간이 0.8초로 단축됩니다. 이는 프로세스 창에서 요구하는 1.2~2.5초보다 낮습니다. 지난해 JJY로 업그레이드된 질소 보호 시스템은 산소 함량을 100ppm 이하로 감소시켰고, 냉납 접합률도 0.18%에서 0.04%로 떨어졌다. 그러나 전제 조건은 스텐실 장력을 38N/cm로 유지해야 한다는 것입니다. 그렇지 않으면 스퀴지 압력의 변동으로 인해 솔더 페이스트 전달 속도 분산이 표준을 초과하게 됩니다.

콜드 솔더 조인트의 현장 판단은 연속성을 측정하기 위해 멀티미터에만 의존할 수 없습니다. 동적 하중을 적용해야 합니다. 예를 들어, MCU 전원 공급 장치 핀에 100mA 펄스 전류를 적용하는 동시에 적외선 열화상 장비를 사용하여 온도 상승 변화도를 캡처합니다. 일반 솔더 조인트의 온도 차이는 1.2°C 이하인 반면, 콜드 솔더 조인트는 200ms 이내에 국부적인 핫스팟이 발생하고 온도 차이는 5.7°C 이상으로 올라갑니다. 이 방법은 JJY DIP 재작업 스테이션에서 37개 배치로 검증되었으며, 위치 정확도는 94%로 단순 비행 프로브 테스트보다 4.3배 빠릅니다. 핵심은 미크론 수준의 인터페이스 결함에 대한 AOI의 인식 사각지대를 우회한다는 점입니다.

수리 납땜은 단순히 오븐에서 리플로우할 수 없습니다. 먼저 뜨거운 공기총을 사용하여 의심스러운 납땜 접합부를 280°C에서 12초 동안 국부적으로 가열한 다음 0.3mm 뾰족한 납땜 인두를 사용하여 소량의 무세척 플럭스 페이스트를 바르고 마지막으로 직경 0.15mm 납땜 와이어로 강화합니다. 전체 공정은 질소 환경에서 완료되어야 합니다. 그렇지 않으면 새로운 산화막이 새로운 솔더 접합 표면에 즉시 형성됩니다. JJY는 세 가지 다른 브랜드의 질소 발생기를 시험해 보았고, 12 L/min의 안정적인 유속과 이슬점이 -40°C 이하인 제품만이 1회 수리 솔더링 합격률이 91%를 초과하는 것을 보장할 수 있습니다.