In 두꺼운 금 PCB의 SMT 솔더링, 솔더 조인트 가장자리 수축 현상 및 패드 가장자리에 대한 불완전한 솔더 젖음 현상은 본질적으로 솔더 페이스트 젖음성이 부족하여 발생합니다. 직접적인 원인은 ENIG 표면 금층 두께가 0.15μm를 초과할 때 솔더 페이스트에서 유기산 기반 활성 구성 요소의 소비를 가속화한다는 것입니다. 한편, 지나치게 두꺼운 금 층은 Ni3Sn4 금속간 화합물의 정상적인 핵 생성을 방해합니다. 실용적인 솔루션을 위해서는 리플로우 피크 온도 245°C에서 패드 표면의 솔더 젖음 각도를 실제로 측정하기 위해 광학 접촉각 측정 장비를 사용해야 합니다. 각도가 55°보다 크면 젖음 실패로 판단됩니다. 예방 조치에는 입고 재료 검사 단계에서 PCB 제조업체를 위해 금 두께 0.075μm 이하에 대한 명확한 제어 요구 사항을 설정하고, 솔더 페이스트를 선택할 때 강력한 환원 아민 기반 활성화제를 포함하는 중온 솔더 페이스트 제품의 검증 우선순위를 지정하는 것이 포함됩니다.

인쇄 후 두꺼운 금 PCB 패드의 솔더 페이스트는 뚜렷한 구형 집합체와 톱니 모양의 불연속적인 가장자리를 보여 솔더 페이스트와 기판 사이의 계면 에너지에 심각한 불일치가 있음을 나타냅니다. In 과도한 금 층 두께 외에도 이는 OSP 잔여물 또는 무전해 니켈 층의 높은 다공성으로 인해 국부적 젖음 장벽으로 인해 더욱 악화됩니다. 실용적인 솔루션은 50x 입체현미경이 있는 클래스 100 클린 벤치를 사용하여 인쇄 형태 영역을 영역별로 스캔하는 동시에 XRF를 사용하여 단일 지점 금 두께 분포를 확인해야 합니다. 국부적인 금 두께 변동이 ±0.02μm를 초과하는 경우 PCB 배치를 즉시 사용 중지해야 합니다. 예방 조치에는 습윤 지연을 보상하기 위해 스텐실 애퍼처 설계 중에 두꺼운 금 PCB 패드에 대한 해당 개구부를 5% 늘리는 것과 모든 제품 전환 전에 동일한 솔더 페이스트를 사용하여 표준 테스트 보드에서 세 번의 리플로우 검증 실행을 완료하는 것이 포함됩니다.

리플로우 후 솔더 조인트 표면에는 규칙적인 수축 공동, 중앙 함몰 또는 패드 한쪽 모서리의 솔더 축적이 나타나며, 이는 솔더 습윤 진행이 방해되는 전형적인 징후입니다. 근본 원인은 예열 단계에서 플럭스가 이미 완전히 분해되어 액상선 위에서 충분한 표면 장력 구배를 유지할 수 없다는 것입니다. 실용적인 해결책은 두 번째 리플로우 오븐 구역의 가열 속도를 1.2°C/s에서 0.8°C/s로 줄이는 동시에 흡수 구역 온도를 150°C에서 165°C로 높이고 지속 시간을 30초 연장하여 플럭스의 잔류 활성을 완전히 방출하는 것입니다. 예방 조치에는 두꺼운 금 PCB와 일반 FR-4 보드의 혼합 생산 금지가 포함됩니다. 리플로우 프로파일 매개변수는 독립적으로 설정해야 하며 열전대를 사용하여 4시간마다 오븐 온도 곡선의 안정성을 실제로 측정해야 합니다.

AOI 검사에 따르면 QFN 장치 패드의 네 모서리에 마이크로 콜드 솔더 조인트가 일반적으로 존재하는 것으로 나타났습니다. 확대 관찰하면 솔더가 패드 내부 영역의 30%만 덮고 있는 것으로 나타났습니다. 이러한 비대칭 습윤 현상은 두꺼운 금 PCB의 이방성 열 전도로 인해 패드 가장자리에서 온도 지연이 발생하고 솔더 페이스트에서 주석 분말 산화막이 불완전하게 제거되면서 발생합니다. 실용적인 솔루션을 위해서는 배치 전 질소 보호 하에 120°C에서 60초 동안 사전 베이킹 공정을 추가하고 해당 스텐실 조리개를 사각형에서 모따기 디자인으로 변경하여 솔더 흐름 저항을 줄여야 합니다. 예방 조치에는 공급업체가 솔더 페이스트 구매 시 질소 환경에서 습윤 확산율 테스트 보고서를 제공하도록 의무화하는 것이 포함됩니다. 데이터에는 230°C~245°C 범위 내에서 5°C 간격으로 확산 직경 변화 값이 포함되어야 합니다.

첫 번째 기사 검사에서는 0201 저항기 솔더 조인트의 광택이 흐릿하고 윤곽이 흐릿하며 추력 테스트 값이 8gf 미만인 것으로 나타났습니다. 이는 솔더 페이스트 습윤 공정 중 금속간 반응이 불충분함을 나타냅니다. 주된 원인은 두꺼운 금 PCB의 니켈층이 전기 도금 후 열처리 부족으로 격자 결함이 과도해 안정적인 IMC 성장을 뒷받침할 수 없기 때문이다. 실용적인 솔루션은 현재 PCB 배치를 180°C에서 120분 동안 2차 노화 처리한 후 EDS를 사용하여 솔더 조인트 단면의 Ni/Sn 원자 비율이 1.2:1에 도달하는지 여부를 감지해야 합니다. 예방 조치에는 공급업체 인증 과정에서 니켈층 어닐링 공정 매개변수를 필수 감사 항목에 포함시키는 것이 포함됩니다. 지속적인 질소 보호 어닐링 장비가 없는 제조업체는 승인이 거부됩니다.