리플로우 오븐 내부의 산소 함량이 100ppm 증가할 때마다 QFN 하단 솔더 조인트의 보이드 발생률은 1.8% 포인트 증가합니다. 이는 JiaJinYuan 리플로우 오븐의 12개 생산 라인에서 3개월 연속 데이터를 추적한 결과 확인한 패턴입니다. 특히 OSP 마감 구리 PCB와 함께 SAC305 솔더 페이스트를 사용하면 질소 분위기에서 평균 보이드 면적 비율이 8.7%에서 2.3%로 감소한 반면, 동일한 오븐을 일반 공기 모드로 전환한 후 보이드가 7.9% 이상으로 반등했습니다.

질소 순도와 유속은 동시에 제어되어야 합니다.

현장 관찰에 따르면 많은 생산 라인에서는 순도 저하 및 유량 변동의 영향을 무시하고 질소 연결 여부에만 초점을 맞추고 있는 것으로 나타났습니다. JiaJinYuan 리플로우 오븐에 표준 장착된 질소 인터페이스에 2차 필터가 장착되지 않은 경우 72시간 작동 후 이슬점이 -35°C로 상승하여 습기가 오븐 챔버에 혼합되어 대신 계면 산화가 악화됩니다. 우리는 질소 소스 이슬점은 ≤ -60°C, 산소 함량은 ≤ 10ppm이어야 합니다. 한편, 호스 굽힘으로 인해 순간 유량이 12 L/min 미만으로 떨어지는 것을 방지하려면 오븐 공기 흡입구의 직선 파이프 섹션에 유량계를 설치해야 합니다. 이러한 변동으로 인해 국지적 산소 농도가 임계값을 초과하여 클러스터된 미세 공극이 발생하게 됩니다.

챔버 밀봉은 질소 효율성을 위한 전제조건입니다.

JiaJinYuan 리플로우 오븐 전면 컨베이어의 입구 및 출구 커튼이 노화된 후 간격이 0.5mm 넓어지면 난류 형태로 외부 공기를 고온 영역으로 끌어들이기에 충분합니다. 이 조건에서 측정된 챔버 내 산소 함량은 설정된 50ppm에서 320ppm으로 뛰어올랐습니다. 따라서 우리는 헬륨 질량 분석기를 사용하여 레일 벽 관통 플랜지, 냉각 섹션 관찰 창의 밀봉 링, 질소 전환 밸브 피팅을 포함하여 오븐 본체의 세 위치에서 매월 주요 누출 점검을 수행합니다. 누출 지점이 발견되면 일시적으로 실런트를 바르는 대신 즉시 불소고무 실로 교체해야 합니다.

온도 프로파일은 질소 환경에 적응하도록 재보정되어야 합니다.

질소의 열전도율은 공기의 열전도율보다 12% 낮습니다. 동일한 가열 전력에서 퍼니스 온도 반응은 약 4.3초 지연됩니다. 대기 모드 프로파일을 직접 재사용하면 실제 최고 온도는 예상보다 1.8°C 낮아집니다. 우리는 질소 모드로 전환된 모든 JiaJinYuan 리플로우 오븐이 온도 프로파일 테스트 보드를 다시 실행하여 램프업 속도를 0.3°C/s로 높이고, 흡수 시간을 8초로 연장하고, 최고 온도를 2.2°C로 높여야 합니다. 그렇지 않으면, 불충분한 솔더 페이스트 습윤 및 퍼짐으로 인해 Cu6Sn5 금속간 화합물 층이 고르지 않게 성장하여 보이드가 가장자리가 아닌 솔더 조인트 중앙에 집중됩니다.

질소 퍼징 리듬은 컨베이어 속도 및 캐리어 유형과 일치해야 합니다.

천공 트레이를 사용하여 QFN 장치를 로드할 때 질소가 오븐 상단의 한쪽에서만 불어넣어지면 트레이 아래에 공기 흐름 불감대가 형성됩니다. 우리는 JiaJinYuan 리플로우 오븐에 장착된 표준 양면 카운터 블로우 모듈로 전환하고, 컨베이어 방향에 대해 질소 노즐 각도를 18°로 조정하고, 1.2m/분의 컨베이어 속도로 작동하여 질소가 트레이 천공을 효과적으로 침투하고 솔더 조인트의 모든 접촉 표면을 덮을 수 있도록 했습니다. 이러한 조정 후 BGA 솔더볼 보이드 분산의 표준편차는 1.47에서 0.63으로 감소했습니다.