생산 라인에서 조밀한 BGA 패키지 보드를 처리할 때 우리는 SMT 배치 후 현미경으로 눈에 띄는 솔더 페이스트 잔류물을 관찰했으며, 특히 0.4mm 피치 패드 가장자리를 따라 반투명 필름과 같은 커버리지를 관찰했습니다. 이 현상은 불완전한 세척으로 인해 발생하는 것이 아니라 솔더 페이스트 자체의 플럭스 잔류 특성, 스텐실 개구의 설계 정확도, 인쇄 압력 변동 및 리플로우 분위기의 산소 함량이 결합된 결과입니다. 그 중 노클린 솔더 페이스트는 저수지 로진이나 합성수지 시스템을 사용합니다. 표면 장력의 변화로 인해 가장자리의 솔더 클라이밍이 불량해지고 솔더링되지 않은 영역의 필름 형성이 악화됩니다.

솔더 페이스트의 세척 성능은 페이스트의 금속 분말 함량 비율과 밀접한 관련이 있습니다. 우리는 질소 환경에서 리플로우한 후 금속 함량이 88.5%인 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 솔더 페이스트를 테스트했는데, 잔류물을 완전히 제거하려면 여전히 이소프로필 알코올로 3회 이상 닦아야 했습니다. In와 대조적으로, 금속 함량이 87.2%로 감소된 동일한 제제는 증가된 플럭스 비율로 인해 수성 세척제를 사용하여 유화 및 벗겨내기가 더 쉬웠습니다. 이는 솔더 페이스트 세척이 세척제 성능에만 의존할 수 없음을 보여줍니다. 솔더 페이스트의 고형분, 캐리어의 끓는점 범위, 유기산 활성화제의 유형이 전체 평가 체인에 포함되어야 합니다.

생산라인에서 무세척 솔더페이스트로 전환한 후 ICT 테스트베드의 접촉불량률이 1.2% 증가했다. 조사에 따르면 무세척 솔더 페이스트에 첨가된 요변성 조절제는 고온 리플로우 후에 폴리머 가교 필름을 형성하는 것으로 나타났습니다. 이 필름은 실온에서 기존의 탄화수소 세정제에 녹지 않으므로 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 15%를 함유한 혼합 용제를 사용하여 효과적으로 제거해야 합니다. 그러나 이러한 용제는 스테인리스 스틸 스퀴지의 부식을 가속화합니다. 따라서 솔더 페이스트 공정 선택은 본질적으로 세척 효율성, 장비 마모 및 수율 안정성 간의 동적 균형입니다.

스텐실 두께를 0.12mm에서 0.10mm로 변경한 후 동일한 솔더 페이스트의 인쇄 이형률은 향상되었지만 대신 보드 표면 잔류물이 증가했습니다. 이는 스텐실을 얇게 만들면 전단 공정 중 솔더 페이스트가 더 큰 압출 응력을 받게 되어 플럭스 단계의 국부적인 침전과 패드 외부의 농축이 발생하기 때문입니다. 이 시점에서는 강력한 세척제라도 열중합된 로진 유도체를 완전히 용해시킬 수 없습니다. 따라서 솔더 페이스트 세척 문제는 다운스트림 세척 프로세스에만 맡겨두기보다는 스텐실 엔지니어링 단계에서 공동으로 해결해야 합니다.

우리는 세 가지 유형의 솔더 페이스트 잔류물의 세척을 비교하기 위해 동일한 모델의 초음파 세척 기계를 사용한 적이 있습니다. 결과는 노닐페놀 에톡실레이트 유화제를 함유한 솔더 페이스트가 60°C에서 물 세척을 통해 30초 안에 제거될 수 있었던 반면, 혼합 아디프산과 글루타르산 활성화 시스템을 함유한 솔더 페이스트는 시간을 120초로 연장한 후에도 여전히 약간의 형광 잔류물을 가지고 있음을 보여주었습니다. 이는 솔더 페이스트 세척의 핵심 제한 요소가 세척 장비의 성능이 아니라 후속 세척 경로에 대한 솔더 페이스트 자체 제제의 고유한 제한임을 입증합니다. 따라서 공정 선택은 최종 목표부터 시작해야 하며, 세척 타당성은 솔더 페이스트 도입 검토에서 1표 거부권 항목이어야 합니다.