진공 리플로우 공정은 단순히 일반 솔더 페이스트를 진공 챔버에 넣어 우수한 솔더 조인트를 생성하는 것을 의미하지 않습니다. 대신, 충분한 플럭스 활성화, 합금 입자의 균일한 용융, 저압 조건에서 지속적인 가스 배출이라는 삼중 시너지 효과를 달성하려면 솔더 페이스트 자체가 필요합니다. 솔더 페이스트의 로진 기반 캐리어가 너무 높은 비율을 차지하거나 솔벤트 비등점 분포가 너무 넓으면 진공 단계에서 격렬한 비등으로 인해 솔더 페이스트 붕괴, 솔더 스패터링 또는 불균일한 패드 젖음 현상이 발생합니다. 동관의 자동차 전자 공장 시운전 중에 우리는 동일한 0201 부품의 보이드율이 비진공 전용 솔더 페이스트를 사용한 후 8%에서 35%로 급증한 것을 발견했습니다. 근본 원인은 10kPa 이하의 진공도에서 플럭스가 조기 탄화되어 환원 능력을 상실하고 산화막을 제거하지 못한 것입니다.

진공 솔더 페이스트의 금속 함량은 일반적으로 89.5±0.3% 범위 내에서 제어되어야 합니다. 겉으로 보기에 작은 값은 실제로 전체 리플로우 창에 영향을 미칩니다. 금속 함량이 89.2%보다 낮으면 액상선 ​​온도가 위로 이동하여 진공 단계에서 용융이 지연되고 콜드 솔더 조인트가 형성됩니다. 89.8%보다 높으면 점도가 급격히 상승하여 인쇄 이형 및 솔더 페이스트 슬럼프 제어에 영향을 미칩니다. 우리는 동일한 진공 프로파일(50kPa → 5kPa → 60초 동안 유지)에서 서로 다른 금속 함량을 갖는 세 가지 솔더 페이스트를 비교한 적이 있습니다. 단 0.2%의 차이로 인해 BGA 솔더 조인트의 IMC 층 두께가 1.8μm 변동하게 되었으며, 이는 열 사이클 수명의 감쇠와 직접적인 관련이 있습니다.

솔더 페이스트 용접 공정 중 플럭스 잔류물은 IPC-J-STD-004B 클래스 L0의 요구 사항, 즉 이온 오염 값 ≤ 0.5μg/cm² NaCl 상당을 충족해야 합니다. 그렇지 않으면 진공 환경으로 인해 잔류물의 이동이 가속화되고 CAF 오류가 발생하여 특히 고주파 PCB의 유전체 성능이 크게 저하됩니다. 5G 기지국 모듈은 아민 활성화제를 포함하는 솔더 페이스트 선택으로 인해 진공 리플로우 후 배치 임피던스 드리프트를 겪은 적이 있습니다. 재시험 결과 할로겐 잔류량이 기준치의 2.3배를 초과한 것으로 나타났습니다. 할로겐이 없고 이온 잔류물이 적은 진공 솔더 페이스트로 전환한 후 문제가 완전히 사라졌습니다.

리플로우 최고 온도 설정은 솔더 페이스트의 액상선 온도와 엄격하게 일치해야 합니다. 일반적인 SAC305 시리즈 진공 솔더 페이스트의 액상선은 217℃~219℃에 집중되어 있습니다. 장비 온도대의 실제 온도 제어 편차가 ±1.5℃를 초과하는 경우 일부 솔더 조인트는 반용융 상태에 있을 수 있으며 이는 진공 펌핑 중에 쉽게 교란되어 구멍 그룹을 형성합니다. KIC 검증 보드를 사용하여 각 퍼니스가 온라인 상태가 되기 전에 온도 프로파일을 측정하고, 솔더 페이스트가 완전히 녹고 표면 장력이 안정된 후 3~5초 이내에 진공 트리거 타이밍을 고정하는 것이 좋습니다. 이 창보다 일찍 트리거하면 플럭스 증기가 유입되는 경향이 있는 반면, 이 창보다 늦게 트리거하면 용융된 땜납이 굳기 시작하여 가스가 효과적으로 배출될 수 없음을 의미합니다.

인쇄 매개변수와 솔더 페이스트의 유변학적 특성은 동시에 교정되어야 합니다. 진공 솔더 페이스트는 일반적으로 더 강한 유사가소성을 갖는 유변학적 설계를 채택하며 스퀴지 압력은 기존 솔더 페이스트에 비해 15%~20% 감소해야 합니다. 그렇지 않으면 스텐실 개구부 가장자리에 끌림이 발생하기 쉽습니다. 이러한 과잉 솔더 페이스트는 진공 단계에서 압력 차이의 작용으로 패드 외부로 이동하여 결국 솔더 볼 또는 브리징을 형성합니다. 선전의 한 LED 패키징 공장은 이 문제로 인해 0.3mm 피치 QFN 수율이 3일 연속 92% 이하로 떨어진 적도 있다. 스퀴지 각도를 55°로 조정하고 동시에 압력을 0.8kgf 감소시키면 정상으로 돌아왔습니다.