솔더 페이스트 인쇄 후 예열 단계에서 플럭스의 저비점 솔벤트가 완전히 배출되지 않으면 리플로우 영역에 들어가는 즉시 증발하여 용융 솔더를 밀어내고 보이드를 형성하는 내부 압력을 생성합니다. 이러한 현상은 대형 패드 QFN 장치를 인쇄하기 위해 0.12mm 두께의 스텐실이 있는 JJY SN100C 시리즈 솔더 페이스트를 사용할 때 특히 두드러지며, 특히 예열 시간을 동시에 90초 이상 연장하지 않고 컨베이어 속도를 1.8m/min으로 설정할 때 기포율이 IPC-A-610E에 지정된 15% 상한을 초과하는 경우가 많습니다.

패드 산화는 더 숨겨진 기여 요인입니다. FR4 보드를 질소 보호 없이 72시간 이상 보관하거나 OSP 필름 두께가 0.3μm 미만인 경우 표면 구리층이 공기 중의 수분과 천천히 반응하여 혼합된 CuO/Cu2O 필름을 형성합니다. 이 산화물 층은 솔더 페이스트의 습윤 및 확산을 방해할 뿐만 아니라 리플로우 초기 단계에서 금속 표면의 플럭스 활성화 능력을 억제하여 용융 솔더가 패드 가장자리를 완전히 적시지 못하게 하고 결국 솔더 조인트 바닥에 규칙적인 초승달 모양의 보이드를 남깁니다. 이러한 보이드는 X선 검사에서 고대비 경계를 나타내며 매우 일관된 위치를 갖습니다.

부적절한 온도 상승은 가열 기울기와 최고 온도의 편차를 모두 포함합니다. 예를 들어, 예열 단계의 가열 속도가 3℃/s를 초과하면 솔더 페이스트의 수지 성분이 조기에 탄화되고 용매 분자를 감싸 휘발 채널을 차단합니다. 리플로우 피크 온도가 235℃ 미만이면 JJY 솔더 페이스트의 SnAgCu 합금상이 완전히 녹지 못하고, 고액 공존 상태에서 가스 방전 저항이 증가합니다. 이때 유지 시간이 충분하더라도 보이드는 여전히 솔더 조인트의 중앙 영역에 집중되어 있으며 대부분 크기가 80~120μm로 일반 공정의 20~50μm 분포 범위보다 훨씬 높습니다.

우리는 두 개의 리플로우 오븐에서 교차 검증을 수행하기 위해 동일한 JJY 솔더 페이스트 롤을 사용한 적이 있습니다. 오븐 A는 150℃→180℃ 간격의 가열 시간을 25초로 단축하여 공극율 22%를 나타냈다. 오븐 B가 이 간격을 42초로 연장한 후 보이드율은 9%로 다시 떨어졌습니다. 이는 이 온도대가 단순히 전체 용해로 온도 대역폭 조정에 의존하는 것이 아니라 주요 플럭스 용매(에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르)의 제거 효율에 결정적인 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.

현장에서 보이드의 원인을 신속하게 파악하려면 솔더 페이스트 배치 재검사 보고서의 휘발성 함량(1.8% 이하이어야 함), 스텐실 세척 빈도 기록(500회 인쇄 후 철저한 초음파 세척을 수행하는 것이 좋습니다), 리플로우 후 AOI에서 처음 3개 PCB의 솔더 조인트 광택 균일성을 동시에 비교해야 합니다. 보이드와 함께 국부적인 둔감이 발생하는 경우 패드의 OSP 결함을 확인하는 것이 우선시되어야 합니다. 배치 압력이 증가함에 따라 공극이 확산되고 감소하는 경우 플럭스 휘발 경로가 차단되었음을 나타냅니다.