0.4mm 피치의 QFN 장치를 대량 생산하는 동안 솔더 페이스트 인쇄 정확도가 ±15μm 이내로 제어되고 스텐실 개구율이 0.78로 유지되고 리플로우 피크 온도가 238℃±2℃로 엄격하게 고정되었지만 보이드율이 여전히 18%를 초과하는 경우가 많다는 사실을 발견했습니다. JJY 질소 리플로우로 전환한 후, 동일한 배치의 X선 검사 결과 보이드 면적 비율이 5.1%~6.3% 사이에서 안정화된 것으로 나타났습니다. 이는 질소 환경이 솔더 볼 표면의 산화막 재생 속도를 크게 감소시켜 용융된 SnAgCu 합금이 패드 구리 표면에 더 완전히 퍼지고 기포가 더 원활하게 빠져나가는 경로를 제공하기 때문입니다.

In 실제 디버깅에서는 세 가지 매개변수 세트를 동시에 조정해야 합니다. 질소 유량은 용광로 용량과 컨베이어 속도에 따라 동적으로 일치해야 합니다. 컨베이어 속도가 70cm/min이고 노 길이가 2.8미터인 경우 15L/min이 하한입니다. 그렇지 않으면 산소 농도가 쉽게 200ppm 이상으로 되돌아갑니다. 유지 영역 시간이 60초 미만으로 단축되면 플럭스 잔류물의 불완전한 분해로 인해 보이드 축적이 악화됩니다. In 또한 냉각 속도가 3.2℃/s를 초과하면 BGA 하단 솔더 조인트에 미세 균열이 발생하므로 냉각 섹션에서 원래 풍속 설정을 유지해야 합니다.

JJY 질소 발생기를 리플로우로 전면 플랜지 포트에 연결한 후 잔류 산소 분석기를 사용하여 로 내부의 산소 함량을 측정했습니다. 예열 구역 끝에서는 85ppm으로 떨어졌고, 리플로우 구역 전체에서 60~90ppm 사이에서 변동했습니다. 이 시점에서 솔더 조인트 IMC 층 두께의 균일성이 크게 향상되었습니다. SEM 단면은 Cu6Sn5의 성장 두께 분산이 공기 조건에서 ±0.82μm에서 ±0.35μm로 좁아지는 것을 보여주었습니다. 이는 BGA 장치의 -40℃~125℃ 온도 사이클링 테스트에 직접적으로 반영되었으며, 평균 고장 주기는 832회에서 1470회 이상으로 증가했습니다.

작업자가 쉽게 간과하는 것은 질소 입구 위치와 용광로 내부의 가스 흐름 조직 사이의 관계입니다. 공기 흡입구가 가열 영역 바로 위에 배치되면 고속 공기 흐름이 PCB 표면의 열 분포를 방해하여 QFN의 네 모서리에 있는 솔더 조인트의 비동기 리플로우를 유발합니다. 최종적으로 인터페이스를 로 본체의 아래쪽으로 이동시키고 배플판을 설치하여 컨베이어 방향을 따라 12° 각도로 벽을 따라 질소가 유입되도록 했습니다. 이는 열충격을 방지하는 동시에 대기 교체 효율성을 보장합니다. 12개의 연속 배치에 대한 X선 샘플링 검사에서 보이드 위치의 반복성 오류가 0.15mm 미만인 것으로 나타났습니다.

솔더 페이스트 선택은 질소 리플로우 프로세스와 연결되어야 합니다. 우리는 로진 기반 활성제를 함유한 오래된 페이스트를 제거하고 JJY의 검증된 저고형분(4.8%), 약산성(pH=5.3) 무세척 솔더 페이스트로 전환했습니다. 질소 환경에서 플럭스 분해 개시 온도가 23℃ 감소하고, 휘발성 가스의 총량이 37% 감소하여 솔더 응고 전 갇혀 있는 휘발성 제품을 줄입니다. 이는 단순히 불활성 대기에 의한 물리적 격리에 의존하는 것이 아니라 공극률을 감소시키는 핵심 화학적 메커니즘 중 하나입니다.