다양한 합금 솔더에 대한 리플로우 프로파일을 일치시키는 것은 단순히 템플릿을 적용하는 것만으로는 해결될 수 있는 문제가 아닙니다. 우리의 생산 라인은 한때 SAC305 프로파일을 직접 사용하여 Sn63/Pb37 솔더 페이스트를 솔더링했는데, 이로 인해 QFP 핀에 콜드 솔더 조인트가 많이 발생했습니다. 근본 원인은 Sn63/Pb37의 공융 녹는점이 183°C에 불과한 반면 SAC305의 실제 녹는점은 217~220°C이며 둘 사이의 액상 온도 차이가 34°C라는 것입니다. 온도 영역을 다시 나누지 않으면 필연적으로 저융점 솔더 페이스트가 조기 붕괴되거나 고융점 솔더 페이스트가 충분히 녹지 않게 됩니다.

실제로 라인을 조정할 때는 먼저 솔더 페이스트 제조업체에서 제공하는 TSD 곡선 그래프를 확인해야 하며, 권장 액상선 이상 시간(TAL), 피크 온도 허용 범위 및 냉각 속도에 중점을 두어야 합니다. 예를 들어, 일부 무연 솔더 페이스트는 냉각 기울기를 -1.5°C/s ~ -3.0°C/s 사이에서 제어해야 합니다. 그렇지 않으면 솔더 조인트에 부서지기 쉬운 균열이 발생하기 쉽습니다. 비스무트 함유 합금 솔더 페이스트의 경우 녹는점이 138°C만큼 낮기 때문에 예열 구역의 가열 속도를 0.5~1.2°C/s로 억제하여 조기 비등 및 플럭스 튀는 것을 방지해야 합니다.

우리는 PCB 표면의 다점 온도를 측정하기 위해 일반적으로 적외선로 온도 테스터를 사용합니다. 특히 BGA 하단, 두꺼운 구리층 영역 및 미세 피치 칩 주변의 온도 차이에 중점을 둡니다. 동일한 리플로우 오븐 내 서로 다른 위치의 온도 차이는 8~12°C에 도달할 수 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 테스트 보드에 부착된 열전대의 데이터를 볼 수 있을 뿐만 아니라 AOI에서 반환된 솔더 접합 젖음 각도와 브리징 속도를 결합하여 실제 온도 장 분포를 역추론할 수 있습니다. 예를 들어, 0201 부품이 지속적으로 툼스토닝을 나타내는 경우 이는 PCB 양면의 비대칭 가열로 인해 발생했을 가능성이 높으며, 결과적으로 양쪽 끝의 솔더 페이스트에 대해 0.8초 이상의 녹는 시간 차이가 발생합니다.

솔더 페이스트 배치 사이의 금속 분말 산화 속도의 변동도 리플로우 성능에 영향을 미칩니다. SAC305의 동일한 배치에 대해 산소 함량이 0.15%에서 0.22%로 증가하면 솔더 조인트 보이드율이 15% 미만이 되도록 액상선 위의 측정 시간을 8~12초 연장해야 합니다. Sn63/Pb37은 산소 함량에 더 민감합니다. 0.18%를 초과하면 표면 장력 손실을 보상하기 위해 침지 구역 온도를 5°C 낮추고 15초 연장해야 합니다.

현장 신속 검증 방법은 3개의 표준 테스트 보드를 사용하여 각각 전류 프로필, 최고 온도 3°C 감소, 액상선 시간 10초 증가 등 3가지 매개변수 조합을 실행하는 것입니다. 그런 다음 X-Ray를 사용하여 솔더 조인트 보이드와 IMC 레이어 두께를 즉시 확인합니다. 보드 중 하나가 IPC-A-610 클래스 2 승인 표준을 충족하는 한 즉시 이 매개변수 세트를 잠그고 대량 생산에 투입하십시오. 측정된 데이터의 지원 없이 경험을 바탕으로 리플로우 프로파일을 수정하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.