지난 수요일 오전 2시에 라인 A가 0201 저항기를 배치한 후 AOI는 지속적으로 27%의 콜드 솔더 조인트와 인쇄 누락을 보고했습니다. 우리는 즉시 라인을 멈추고 샘플을 채취하여 확대 관찰했습니다. 우리는 솔더 페이스트의 가장자리에서 명백한 번짐과 약간의 백화를 발견했습니다. 한편, XRF 스캐닝에서는 동일한 솔더 페이스트 캔에 대한 브롬 수치가 배치 간에 1800ppm에서 3200ppm까지 변동하는 것으로 나타났으며 고객 한도는 900ppm입니다. 이는 솔더 페이스트의 할로겐 함량 자체가 무할로겐 SMT의 정의를 초과했으며 배치 안정성이 심각하게 통제할 수 없음을 나타냅니다.
근본 원인은 단일 실패 지점이 아니라 솔더 페이스트 공급업체가 IEC 61249-2-21 표준에 따라 할로겐 테스트를 수행하지 않았고 단순히 총 할로겐 함량을 염소 함량과 동일시했으며 로진 캐리어의 브롬화 난연제 잔류물을 무시했기 때문입니다. In 또한, 당사의 IQC는 샘플링 검사만 수행하고 제3자 SGS 보고서를 요구하지 않았으므로 브롬 함유 로진 변성 솔더 페이스트가 생산 라인에 들어가게 되었습니다. 이러한 유형의 솔더 페이스트는 리플로우 후 HBr 가스를 쉽게 생성하고 고온 고습 환경에서 동박 부식을 가속화하며 CAF 성장을 유도합니다.
우리는 당시 비상 계획을 즉시 활성화하고 이 솔더 페이스트 배치를 분리 및 밀봉했으며 동시에 지난달 검증된 저할로겐 솔더 페이스트(Cl+Br=630ppm 측정)로 전환했습니다. 스퀴지 압력을 0.45MPa에서 0.38MPa로 조정하여 전단 가열을 줄이고, 리플로우 피크 온도를 245°C에서 238°C로 낮추어 과도한 플럭스 분해를 방지했습니다. 2시간 후 AOI 불량률은 0.3%로 떨어졌지만, 배치되었지만 아직 리플로우되지 않은 일부 PCB 패널에 이미 눈에 보이지 않는 할로겐 이동 흔적이 있었기 때문에 그날 마더보드 17개가 폐기되었습니다.
장기적인 해결을 위해서는 조달, 프로세스, 품질 관리 부서의 단절된 접근 방식을 깨뜨려야 합니다. 이제 새로 도입된 모든 솔더 페이스트는 공급업체가 각 배치에 대해 공식 CMA 스탬프가 포함된 완전 할로겐(F, Cl, Br, I) IC 테스트 보고서를 제공하도록 명시적으로 요구하는"할로겐 프리 SMT 재료 확약서"에 서명해야 하며 RoHS 보고서는 대체품으로 사용할 수 없습니다. 한편, 우리 연구실에는 GB/T 29335-2012 방법에 따라 들어오는 각 배치에 대해 샘플링 테스트를 수행하기 위한 이온 크로마토그래프가 장착되어 있으며, Br⁻ 대 Cl⁻의 피크 면적 비율이 비정상적으로 높아지는지 여부를 모니터링하는 데 중점을 두고 있습니다. Br⁻가 전체 할로겐의 65%를 초과하는 것으로 확인되면 2차 재검사 프로세스가 시작됩니다.
인쇄 공정에서는 장력 값이 38N/cm ± 2N에서 안정적인지 확인하기 위해 스텐실 장력을 재보정해야 합니다. 장력이 부족하면 애퍼처 측벽에 솔더 페이스트 잔류물이 발생하여 할로겐 농축이 악화되기 때문입니다. 스퀴지 각도는 55도로 고정되어야 하며 매일 검사되어야 합니다. 2도를 초과하는 각도 편차는 솔더 페이스트 롤링 거리를 12% 변경하여 플럭스 분포의 균일성에 직접적인 영향을 미치고 결과적으로 국부적인 할로겐 잔류물이 표준을 초과하게 됩니다. 리플로우 오븐 구역 3의 가열 기울기는 1.8°C/s ± 0.1로 고정됩니다. 너무 빠르면 로진 균열이 불충분하게 발생하고, 너무 느리면 고온 노출 시간이 늘어나 HBr 방출 위험이 증가합니다.
청소 과정은 더 이상 선택이 아닌 필수입니다. 현재 모든 할로겐 프리 SMT 제품은 2차 세척을 거쳐야 합니다. 첫 번째 단계에서는 주요 플럭스를 제거하기 위해 55°C에서 90초 동안 탄화수소 용제 스프레이 세척을 사용합니다. 두 번째 단계에서는 0.8% 유기산 억제제가 함유된 탈이온수를 사용하여 60초 동안 초음파 세척합니다. 세척 후 이온 오염 수준은 NaCl과 동등한 0.78μg/cm² 이하이어야 합니다. 그렇지 않으면 전체 배치가 재작업됩니다. 이는 실제 측정 결과 잔류 할로겐의 72%가 단순한 질소 퍼지로는 제거할 수 없는 Br⁻ 형태로 패드 가장자리에 부착되어 있는 것으로 나타났기 때문입니다.
공급업체 관리와 관련하여 할로겐 공정 감사를 통과하지 못한 솔더 페이스트 공장 2곳과의 협력을 종료했습니다. 새로 승인된 제조업체는 테트라브로모비스페놀 A 또는 데카브로모디페닐에탄과 같은 전구체가 사용되지 않았는지 확인하기 위해 로진 합성 공정 로드맵을 공개해야 합니다. 한편, 솔더 페이스트 배치 번호는 로진 원료 배치 번호와 양방향으로 연결되어야 합니다. 그래야 할로겐 이상이 발생하면 과거처럼 특정 달의 생산에 막연하게 위치하는 것이 아니라 특정 반응기 번호로 신속하게 추적할 수 있습니다.
현장 엔지니어는 매일 아침 회의에서 이전 근무조의 솔더 페이스트 개방 시간이 72시간을 초과했는지 여부, 항온 캐비닛의 온도 및 습도가 25°C ± 1°C 및 40% RH ± 5%로 유지되었는지 여부, 마지막 세 번의 XRF 스캔에서 Br 요소의 RSD가 8.5% 미만인지 여부를 포함하여 세 가지 데이터 세트를 확인해야 합니다. 이 세 가지 값 중 하나라도 기준을 초과하면 사용을 중단하고 FA 프로세스를 시작해야 합니다. 이는 개방 시간을 초과하면 솔더 페이스트가 수분을 흡수하고 가수분해되어 HBr을 생성하게 되고, 제어할 수 없는 온도와 습도는 할로겐 이온 이동을 가속화하며, 과도한 RSD는 공급업체의 내부 품질 변동이 제어 가능한 임계값을 초과했음을 직접적으로 반영하기 때문입니다.
