배치 BGA 콜드 솔더 조인트에 대한 고객 불만 사항을 처리한 결과, AOI와 X-RAY 모두 리플로우 이후에는 이상이 없었지만 48시간의 고온 고습 에이징 이후 기능적 결함이 발생한 것으로 나타났습니다. 단면 분석을 통해 솔더 조인트 인터페이스에서 수지상 은 이동이 확인되었으며, 근본 원인은 이 배치의 플럭스 솔더 페이스트에 있는 염화물 이온 함량이 IPC-J-STD-004B에 지정된 50μg/g 제한을 훨씬 초과하는 127μg/g에 도달했다는 것입니다. In 또한, 유기산 시스템 잔류물은 PCB 표면에 흡습성 전해질 막을 형성하여 이온 이동을 위한 지속적인 경로를 제공합니다.

솔더 페이스트 검사는 점도, 슬럼프 및 젖음 각도에만 초점을 맞출 수 없습니다. 염소, 브롬, 나트륨, 칼륨 등 용해성 이온의 총량을 측정하기 위해 이온 크로마토그래피(IC) 테스트를 동시에 수행해야 합니다. 플럭스 솔더 페이스트 내 로진 유도체의 열분해 후 방출된 포름산염과 아세테이트가 리플로우 후 솔더 마스크 가장자리에 남아 있는지 여부에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 이러한 잔류물은 85℃/85%RH 조건에서 자체 무게의 최대 3.2배까지 물을 흡수하여 인접한 도체 사이의 절연 임피던스를 10^12Ω에서 10^6Ω 아래로 급격하게 떨어뜨리는 직접적인 원인이 됩니다.

우리는 두 개의 SPI 장치에서 동일한 솔더 페이스트 모델을 사용하여 비교 검증을 수행한 적이 있습니다. Line A에 인쇄한 후 평균 임피던스 테스트 값은 8.3×10^11Ω인 반면, Line B는 2.1×10^9Ω에 불과했습니다. 조사에 따르면 라인 B의 스텐실 세척제에는 이소프로판올아민 기반 부식 억제제가 포함되어 있는 것으로 나타났습니다. 이 억제제는 플럭스 솔더 페이스트의 유기산과 복합화 반응을 거쳐 더 높은 전도성을 갖는 암모늄염 복합체를 생성했습니다. 이러한 유형의 교차 오염은 기존 솔더 페이스트 검사 보고서에 전혀 반영되지 않으며, 인쇄 후 표면 이온 오염(ROSE)에 대한 실시간 모니터링이 생산 라인 끝에 추가되어야 합니다.

제3자 테스트 기관이 GB/T 31329-2014에 따라 단일 시점 추출 테스트만 수행하는 경우 72시간 후 플럭스 솔더 페이스트에서 서방성 활성제의 지속적인 석출 거동을 놓치게 됩니다. 초기 IC 결과가 검증된 자동차 등급 프로젝트에서 상황에 직면했지만 Cl? PCB 표면의 농도는 노화 가속화 5일째에 98μg/cm2로 반등했습니다. 근본 원인은 솔더 페이스트가 활성화 촉진제로 잠재성 이미다졸륨 염을 사용했기 때문입니다. 열분해 활성화 온도 범위는 정확히 리플로우 피크 온도와 솔더 접합 응고점 사이에 있었습니다.

솔더 페이스트가 마이그레이션 위험을 초래하는지 여부를 판단하기 위해 공장 검사 보고서에만 의존할 수는 없습니다. 공장 자체 생산 라인에서 3단계 검증, 즉 용기 개봉 후 2시간 이내에 신선도 테스트, 인쇄 후 15분 이내에 표면 이온 잔류물에 대한 신속한 검사, 리플로우 후 24시간 이내에 완전히 조립된 보드의 절연 임피던스 추세 추적 등 3단계 검증을 완료해야 합니다. 이 세 가지 데이터 세트의 편차가 ±15%를 초과하는 경우 플럭스 솔더 페이스트의 배치 안정성을 다시 테스트하기 위해 라인을 중지해야 합니다.