통신 기지국 마더보드용 고주파 기판 납땜은 일반 SMT 생산 라인에서 아무렇게나 할 수 있는 작업이 아닙니다. 작년에 내몽골의 한 운영업체를 위한 프로젝트에서 JiaJinYuan은 3개월 연속 BGA 솔더 조인트에서 미세 균열을 경험했습니다. 근본 원인은 결국 솔더 페이스트 활성 창과 두꺼운 구리 PCB 층의 열 발산 사이의 불일치로 밝혀졌으며, 이로 인해 리플로우 피크 영역의 실제 가열 속도가 설정 값보다 1.8°C/s 빨라지고 솔더 녹는 시간이 2.3초 미만으로 단축되었습니다. 이로 인해 구리-니켈-금 경계면에서 IMC의 불충분한 성장이 발생하여 열 순환 중 응력 집중으로 인해 균열이 불가피해졌습니다.

스텐실 개구에는 음의 보상을 적용해야 합니다.

FR4 기판은 200°C 이상에서 크게 팽창하는 반면 Rogers 4350B 또는 Taconic RF-35와 같은 고주파 보드에 일반적으로 사용되는 low-Dk 재료는 열 팽창 계수가 FR4의 거의 절반인 22ppm/°C에 불과합니다. 그러므로 스텐실 개구는 기존의 0.8배 패드 크기에 따라 설계될 수 없습니다. -6% 면적 보상을 추가해야 합니다. 그렇지 않으면 과도한 솔더 볼륨이 BGA 패키지 하단에 솔더 브리지 잔여물을 형성하고 응축 후 CTE 차이로 인해 전단 응력이 생성됩니다. 이는 -40°C에서 보관한 후 전원이 인가되는 순간 숨겨진 개방 회로를 유발할 가능성이 가장 높습니다.

리플로우 솔더링 프로파일은 5개의 온도 제어 구역으로 나누어야 합니다.

예열 구역의 가열 경사는 1.2~1.5°C/s 사이에서 제어됩니다. 그렇지 않으면 PTFE 기판 내부의 습기가 빠져나갈 시간이 없어 약 150°C에서 터집니다. 로진계 플럭스가 완전히 분해되기 위해서는 침지 영역은 175±3°C에서 90초 이상 유지되어야 하며, 피크 영역은 45±5초 동안 235°C 항온 영역에 있어야 하며 온도 변동은 ±2°C를 초과하지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 PPO 수지 기반 고주파 보드에서 유전율 드리프트가 발생하여 3.5GHz 주파수 대역의 정재파 비율이 0.15 이상 저하되는 직접적인 원인이 됩니다.

AOI 검사는 X선 듀얼 모드 판단과 결합되어야 합니다.

기존 AOI는 0.3mm 피치의 RF 프런트엔드 모듈 솔더 조인트에서 미스율이 37%에 달했습니다. JiaJinYuan은 이제 GCP 패드 아래에 도포된 솔더 페이스트의 균일성에 초점을 맞춰 X선 검사에 들어가기 전 리플로우 후 먼저 모든 기지국 마더보드에 AOI 스캐닝을 실시하도록 의무화하고 있습니다. 일방적인 젖음 각도가 35° 미만이고 솔더 접합 중심 오프셋이 0.08mm를 초과하는 경우 전체 배치를 재작업해야 합니다. 왜냐하면 이러한 비대칭 젖음은 72시간의 고온 노화 후에 필연적으로 미세 공극 클러스터로 발전하기 때문입니다. 전체 보이드 면적이 패드 면적의 8%를 초과하면 -40°C에서 응축된 수분이 인터페이스 간격을 따라 스며들어 신호 감쇠가 갑자기 증가합니다.

장기 고온-저온 신뢰성 검증은 표준 사이클에만 의존할 수 없습니다.

업계에서 인정받는 -40°C/85°C 1000사이클 테스트는 진입 임계값일 뿐입니다. JiaJinYuan은 실제로 4G/5G 전체 부하 RF 전송 테스트를 포함하여 4시간 동안 -40°C, 4시간 동안 +85°C, 2시간 동안 +25°C의 3단계 교대 주기를 구현합니다. 이는 실제로 2000주기 이내에 솔더 조인트 IMC 층의 취성 파손 위험을 노출시킬 수 있습니다. 작년에 선전의 한 기지국 마더보드는 이 방법을 사용하여 (Ni,Cu)?Sn? Ni/Au 표면에 SnAgCu 솔더 단계를 적용하여 일괄 현장 수리를 방지합니다.