포름산 분위기 진공 리플로우 솔더링은 기존 SMT보다 솔더 페이스트에 훨씬 더 엄격한 요구 사항을 부과합니다. 왜냐하면 포름산 가스는 고온에서 구리 기판 산화물 층의 환원 반응을 가속화하기 때문입니다. 그러나 솔더 페이스트의 로진이나 유기산 잔류물이 과도할 경우 진공 단계에서 격렬한 기화로 인해 솔더 조인트 내부에 제어할 수 없는 마이크로 보이드가 발생합니다. 따라서 선택하는 동안 200~300℃ 사이에서 이 진공 솔더 페이스트 배치의 TGA 곡선의 중량 손실률이 1.8%보다 낮은지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 진공 챔버가 50Pa로 펌핑되기 전에 솔더 페이스트 붕괴 또는 스패터링이 발생합니다.

프린팅 공정의 스텐실 애퍼처 디자인은 단순히 무연 솔더 페이스트 매개변수를 적용할 수 없습니다. 포름산 리플로우 솔더 페이스트의 금속 함량은 일반적으로 90.5%±0.3%에 도달하고 점도 변동 범위는 450±30Pa·s로 좁습니다. 이는 스퀴지 압력이 0.35MPa보다 높고 각도가 55° 미만인 경우 솔더 페이스트가 개구 가장자리에 축적되어 진공 단계 중 열 팽창 후 패드 외부로 넘칠 것임을 의미합니다. 우리는 한때 IGBT 모듈 생산 라인에서 3개 배치에서 연속적인 솔더 브리징 문제를 경험했으며, 마침내 스텐실 레이저 연마 후 표면 거칠기 Ra가 0.21μm에서 0.37μm로 증가하여 솔더 페이스트 릴리스 성능을 직접적으로 저하시키는 근본 원인을 추적했습니다.

진공 리플로우 오븐 내부의 포름산 농도는 1.2%±0.15%(v/v)로 안정적으로 유지되어야 합니다. 이 값은 솔더 페이스트의 할로겐 활성화제 함량과 강한 결합 관계를 갖습니다. 포름산 리플로우 솔더 페이스트의 Cl⁻ 함량이 380ppm을 초과하면 오븐의 포름산 농도가 표준을 충족하더라도 CuCl2 잔류물이 여전히 솔더 조인트 인터페이스에서 생성되어 나중에 전기화학적 마이그레이션을 유발합니다. 따라서 들어오는 각 배치는 IC 이온 크로마토그래피로 다시 테스트해야 하며 공급업체의 COA 보고서에만 의존할 수는 없습니다.

리플로우 최고 온도 설정은 포름산 부분압의 변화를 동시에 고려해야 합니다. 실제 측정에 따르면 50Pa 진공도와 1.2% 포름산 조건에서 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 합금의 실제 액상선 온도는 2.3℃ 감소합니다. 대기압 하에서 최고 온도가 여전히 235℃로 설정되어 있으면 솔더 조인트 젖음성이 부족하고 IMC 층 두께가 고르지 않게 되기 쉽습니다. Cu₆Sn₅ 단계의 충분한 핵 생성을 보장하려면 피크 온도 창을 232.5℃~234.5℃로 강화하고 유지 시간을 45초로 연장하는 것이 좋습니다.

니트릴 장갑을 착용한 작업자가 솔더 페이스트를 교체할 때 포름산 증기가 솔더 페이스트의 아민 부식 억제제와 접촉하면 즉시 흰색 응집 물질을 생성하기 때문에 포름산 가스 배출구 바로 아래 영역을 피해야 합니다. 노즐이나 트랙에 이 물질을 증착하면 후속 배치 오프셋이 발생합니다. 지난주 특정 생산라인의 AOI 오경보율이 갑자기 12.7%까지 증가했는데, 근본 원인은 작업자가 개미산 주입 밸브를 닫지 않고 진공 챔버 도어를 열었기 때문이다.