고주파 기판의 납땜 공정 중 납땜 접합부 내부의 보이드는 납땜 불량 또는 저온 납땜의 징후일 뿐만 아니라 유전 상수 및 손실 탄젠트의 비선형 변동의 주요 원인이기도 합니다. 이러한 변동은 28GHz 이상의 주파수 대역에서 S-파라미터의 분산을 직접적으로 증폭시켜 전체 시스템 링크 예산이 허용 범위를 벗어나게 됩니다. 우리는 특정 밀리미터파 레이더 PCB의 대량 생산에서 동일한 LOT의 보이드율이 2.1%에서 5.8%로 증가할 때 -3dB 대역폭 오프셋이 1.7GHz에 도달하고 이 오프셋이 사후 보정으로 보상될 수 없음을 발견했습니다.

보이드 형성 메커니즘은 솔더 페이스트 제형과 밀접한 상관관계가 있습니다

보이드는 리플로우 분위기나 온도 프로파일에 의해서만 결정되는 것이 아닙니다. 그 근본 원인은 솔더 페이스트의 금속 분말의 입자 크기 분포, 플럭스 수지의 열분해 개시 온도 및 가스 이탈률 간의 일치 관계에 있습니다. Jia Jinyuan 저공극 솔더 페이스트는 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 합금 분말의 D50을 18.3μm±0.4μm에서 엄격하게 제어하는 ​​동시에 로진 기반 플럭스의 주요 분해 피크 온도를 142℃로 설정합니다. 이 온도는 솔더 페이스트 붕괴가 완료된 후 액상선 온도(217℃) 이전에 정확히 창 내에 떨어지므로 가스가 액상 솔더에 갇혀 잠기는 것을 방지합니다.

인쇄 및 배치 과정에서 조정된 제어의 핵심 사항

스텐실 구멍 크기는 솔더 페이스트 입자 크기에 맞게 동적으로 조정되어야 합니다. 0.08mm 두께의 레이저 에칭 스텐실을 사용할 때 개구 폭이 너무 작으면 스퀴지 압력을 동시에 5.2kg으로 높여 충전 속도를 보장해야 하지만 과도한 압력은 플럭스 압출을 악화시키고 가장자리 보이드를 유발합니다. 따라서 우리는 계단식 스퀴지 각도 설계를 채택했습니다. 인쇄 초기 단계에서는 55° 각도를 사용하여 초기 충진을 달성하고 후반에는 자동으로 62° 각도로 전환되어 완전 압축됩니다. 이 접근 방식은 QFN 장치의 패드 가장자리에서 보이드 발생률을 41% 줄입니다.

리플로우 프로세스에서는 세 가지 유형의 숨겨진 위험 지점을 피해야 합니다.

질소 분위기에서 산소 함량이 100ppm 미만이면 산화 감소에 도움이 되지만, 이슬점이 -40℃보다 높으면 수증기와 플럭스 잔류물이 반응하여 생성된 마이크로 버블이 오히려 배출되기 어렵습니다. 따라서 질소건조기의 재생온도는 180℃로 고정되어야 하고, 흡착주기는 4.5분으로 설정되어야 한다. In 또한, 침지 영역의 시간이 부족하면 유기산의 활성화가 불완전해지고, 시간이 너무 많으면 일부 수지의 탄화 및 체류가 발생합니다. In 실제 생산 라인에서는 150~180℃ 간격을 98초로 설정하고 상하 변동폭은 ±3초 이내입니다. 마지막으로, 최고 온도가 245℃를 초과하면 보이드율을 줄일 수는 있지만 Cu6Sn5 금속간 화합물의 과도한 성장을 가속화하여 솔더 조인트의 고주파 기계적 피로 수명을 37% 단축시킵니다.

AOI와 X-Ray 검사의 판단 경계를 재정의해야 합니다

기존 AOI는 면적 비율을 기준으로 빈 공간에 대해서만 경보를 울리지만 고주파 보드에는 위치 가중치 판단이 포함되어야 합니다. 예를 들어, BGA 중앙 영역에서 직경이 35μm를 초과하는 단일 보이드는 차단되어야 하며, 가장자리 솔더 조인트는 연결되지 않고 패드 경계에서 8μm 이상 떨어져 있는 한 20μm 미만의 여러 보이드를 가질 수 있습니다. In X선 이미지에서 보이드가 규칙적으로 원형이고 날카로운 모서리가 있는 경우 플럭스 휘발로 인해 발생할 가능성이 높습니다. 찢어지거나 버 모양인 경우 스텐실 마모 또는 배치 오프셋을 나타냅니다. In 이러한 경우 스텐실을 교체하고 SPI 데이터를 다시 테스트하기 위해 라인을 즉시 중단해야 합니다.