냉납 문제는 JiaJinYuan 생산 라인에서만 발생하는 현상이 아닙니다. 이는 규정을 준수하지 않는 리플로우 온도 프로파일과 과도한 PCB 열 용량으로 인한 압력이 결합된 불가피한 결과입니다. 단면 기판의 구리 두께가 2oz이고 패널 크기가 200×250mm를 초과하며 넓은 면적의 구리 타설이 포함된 경우 리플로우 오븐으로 측정한 실제 기판 표면 온도는 열전대 부착 위치보다 8~12℃ 낮습니다. 스텐실 애퍼처 소형화, 솔더 페이스트 활성 저하 또는 99.85% 미만의 질소 순도 변동이 추가로 존재하는 경우 냉간 솔더링 발생률이 3배 이상 급증합니다.

우리는 DIP-8 패키지 구성 요소에서 3일 연속 추력 테스트 값이 4N 미만인 솔더 조인트를 발견한 적이 있습니다. X-Ray 스캐닝을 통해 내부 보이드율이 35%로 나타났으며 단면 분석을 통해 불완전한 솔더 리플로우가 확인되었습니다. 추가 조사에 따르면 PCB 배치는 FR-4+High TG170 기판을 사용했으며 후면 구리 적용률은 68%에 달했으며 리플로우 온도 설정은 여전히 ​​오래된 매개변수를 사용했습니다. 리플로우 존의 최고온도는 212℃에 불과하고 지속시간도 45초 미만으로 열관성을 극복하기에는 근본적으로 부족했다. 더욱 중요한 것은 열전대가 구리가 없는 영역에 실수로 부착되어 온도 제어 시스템이 잘못된 판단을 내리고 적극적으로 가열 전력을 감소시키는 원인이 되었습니다.

솔루션에는 하드웨어 및 프로세스 매개변수의 동시 조정이 포함되어야 합니다. 먼저 JiaJinYuan 리플로우 오븐 구역 5~7의 가열 전력을 수동으로 12% 높이고 컨베이어 속도를 75cm/min에서 62cm/min으로 줄입니다. 그런 다음 이중 지점 열전대를 사용하여 PCB 중앙과 가장자리 사이의 온도 차이를 측정하여 ΔT≤5℃를 보장합니다. 동시에, 열 흡수 손실을 보상하기 위해 솔더 페이스트 인쇄 두께를 120μm에서 135μm로 늘리십시오. 그러나 브리징이 발생할 가능성이 있는 경우 140μm를 초과하지 마십시오. 마지막으로 모든 고열량 PCB는 적층 내부 응력으로 인한 수분 흡수 및 팽창 효과를 제거하기 위해 리플로우 전 60℃에서 2시간 동안 사전 베이킹을 의무화합니다.

검증 단계에서는 동일한 PCB를 세 번 반복해서 리플로우해야 하며 매번 솔더 조인트의 IMC 두께를 측정해야 합니다. 세 가지 측정값의 평균값이 1.8μm 미만인 경우 냉간 납땜 위험이 해결되지 않은 것으로 간주됩니다. 이 시점에서, JiaJinYuan 장비의 유량이 15L/min 미만일 때 산소 함량이 800ppm 이상으로 상승하여 주석-납 합금의 표면 습윤 능력을 직접적으로 억제하기 때문에 질소 유량계가 오일 오염으로 막혔는지 확인하기 위해 라인을 즉시 중지하십시오. 이러한 억제는 특히 열용량이 큰 보드에서 지연되고 숨겨집니다.

콜드 솔더링 조인트는 AOI에서 거의 보이지 않으며 전단력 테스트 또는 솔더 조인트 단면 염색을 통해서만 노출될 수 있습니다. 따라서 생산 라인은 절대 육안 재검사에 의존해서는 안 됩니다. 열용량 계수는 모든 새 PCB에 대한 DFM 검토 체크리스트에 포함되어야 합니다. 구리 두께가 ≥1.5oz, 구리 적용률이 >60%, 보드 두께가 >1.6mm인 모든 보드 유형의 경우 측정된 리플로우 온도 프로파일 보고서에 프로세스 엔지니어의 자필 서명이 찍혀야 합니다. 그렇지 않으면 배치 재료 공급이 허용되지 않습니다. 이는 JiaJinYuan이 지난 3년 동안 배치 냉간 납땜 불만 사항 제로를 달성할 수 있었던 철칙입니다.