솔더 와이어에서 플럭스가 튀는 것은 고립된 현상이 아니라 솔더링 온도, 와이어 공급 속도, 팁 형상, PCB 구리 두께 및 솔더 마스크 접착이 결합된 결과입니다. 우리는 둥관에 있는 자동차 등급 공장에서 17개 수동 납땜 스테이션을 3개월 연속 추적한 결과 0402 저항기의 스패터로 인한 변위가 63%, QFN 핀 브리징이 28%, BGA 하에서 플럭스 탄화가 9%를 차지한다는 사실을 발견했습니다. 이러한 모든 불량은 철 온도가 350°C를 초과하는 수용성 솔더 와이어를 사용하는 스테이션에 집중된 반면, 같은 기간 동안 로진 기반 솔더 와이어를 사용하는 동일한 모델 스테이션에서는 유사한 불량률이 4.2%에 불과했습니다.
로진 기반 솔더 와이어 플럭스는 주로 천연 로진 또는 변성 로진으로 구성되며 연화점은 70°C~90°C입니다. 용융 후 점도가 높고 퍼짐이 느리며 휘발이 느리기 때문에 팁이 솔더 조인트에 접촉하는 순간 고속 기류에 의해 연행 및 배출이 어렵습니다. 최고 온도 380°C에서도 액막의 무결성을 유지할 수 있습니다. 그러나 단점도 분명합니다. 잔류물은 초음파 세척과 함께 이소프로필 알코올을 사용하여 세척해야 합니다. 그렇지 않으면 72시간 후에 미크론 수준의 흰색 결정이 OSP 표면에 형성되어 후속 웨이브 솔더링 중에 솔더 젖음성이 더욱 저하됩니다.
No-clean Solder Wire Flux mostly uses a composite system of organic acids and amines, with a wide activation temperature window (120°C to 320°C) and an initial thermal decomposition temperature of about 340°C. This means that under the conventional Manual Soldering setting of 320°C, it basically does not undergo violent vaporization, and the spatter probability is low. The residue has a stable insulation impedance above 1012Ω and can directly pass ICT testing. However, it has stringent requirements for PCB solder mask adhesion. If the peel strength of the solder mask on FR4 board is lower than 6N/mm, the flux will easily crack the solder mask edge during the cooling stage after penetrating the interface, forming microcracks invisible to the naked eye. Such defects induce leakage failure within 48 hours during high-temperature and high-humidity aging tests.
수용성 솔더 와이어 플럭스는 유기산염을 주성분으로 사용하며 이온 잔류물은 1200μg/cm2(NaCl 환산)에 달하고 끓는점은 180°C~220°C 범위에 집중되어 있습니다. 팁 온도가 330°C를 초과하거나 와이어 공급 동작이 약간 빠르면 솔더 와이어가 녹기 전에 플럭스가 폭발적인 기화를 겪게 되어 용융된 솔더를 동반하여 직경 20μm ~ 80μm의 스패터 입자를 형성합니다. 이러한 입자가 인접한 0201 커패시터에 부딪히면 물리적 변위를 일으킬 뿐만 아니라 염화물 이온 잔류로 인해 40°C/93%RH 환경에서 7일 이내에 은-팔라듐 단자 전극에 수지상 성장이 발생합니다. 우리는 후이저우 전원 공장에서 X선을 통해 MLCC 단자 전극의 틈새에 박힌 스패터 입자가 전도성 경로를 형성하는 것을 관찰한 적이 있는데, 이 배치의 불량률은 갑자기 0.03%에서 1.8%로 증가했습니다.
In QFN32 장치의 재작업 시나리오, 300°C 철 온도 및 0.8mm 원추형 팁을 갖춘 로진 기반 솔더 와이어는 99.6%의 스패터 제어 통과율을 달성했습니다. 동일한 매개변수 하에서 무세정 솔더 와이어는 조기 플럭스 확산으로 인해 핀 간 브리징의 위험을 증가시켰으며, 반면 수용성 솔더 와이어는 세 번째 솔더 조인트부터 시작하여 뚜렷한 스패터를 보여주었습니다. 온도를 280°C로 낮추고 0.3mm의 미세한 원뿔형 팁을 사용해야 했지만 이때 솔더 접합 젖음 시간이 4.2초로 연장되어 QFN 패키징에서 허용되는 단일 지점 가열 제한인 3초를 훨씬 초과하여 IC 내부 실리콘 다이에 과도한 열 응력이 발생했습니다. 고전류 전원 보드의 두꺼운 구리 영역(≥3oz)에서 MOSFET 패드를 수리할 때 무세정 솔더 와이어는 점도가 낮기 때문에 피트를 빠르게 채울 수 있는 반면, 로진 기반 솔더 와이어는 패드 가장자리에 플럭스 슬래그가 축적되는 경향이 있습니다. 수용성 솔더 와이어는 충전 특성이 좋지만 냉각 후 패드 루트에 염분 입자를 침전시켜 -40°C 열 충격 후 솔더 조인트 균열을 유발합니다.
따라서 선택은 플럭스 유형에만 초점을 둘 수 없으며 특정 프로세스 제약 조건에 묶여야 합니다. QFN, BGA 및 0201 레벨 장치의 재작업을 위해서는 로진 기반 솔더 와이어를 사용해야 하며 철 온도 상한은 310°C로 설정되고 와이어 피드 리듬은 초당 0.3cm 이내로 제어됩니다. 기존 스루홀 부품 및 양면 보드 수리의 경우 PCB가 솔더 마스크 접착 검증을 완료하고 ICT 테스트 지점이 패드 주변에서 2mm 떨어져 있는 경우 무세척 솔더 와이어가 선호됩니다. 수용성 솔더 와이어는 알루미늄 기판이나 세라믹 기판의 고출력 LED 패드 수리에만 국한되며 순수 헹굼 스테이션과 질소 건조 공정을 갖추고 있어야 합니다. 구리 트레이스가 있는 FR4 또는 CEM-3 보드에는 절대로 사용해서는 안 됩니다.
