에너지 저장 전자 제어 보드는 풍력 변환기 및 태양광 저장 통합 장치에서 매일 3~5회의 심방전 주기를 거칩니다. PCB 표면 온도는 실온에서 95°C까지 급격하게 상승하다가 다시 떨어집니다. 이러한 반복적인 열 팽창과 수축은 단 2000사이클 후에 기존의 63/37 솔더 페이스트로 만든 솔더 조인트에 미세 균열을 일으킵니다. In 0.05% 니켈로 미세합금된 신에너지 솔더 페이스트에 대한 실제 테스트는 솔더 조인트 무결성이 동일한 작동 조건에서 유지되었습니다. 핵심은 SnAgCu 1차 상과 솔더 페이스트에 분산된 NiSn3 상을 통한 결정립계 미끄러짐의 시너지적 억제에 있으며, 플럭스 시스템 내 유기산의 느린 방출 메커니즘은 고온에서 구리 기판의 부식 속도를 감소시킵니다.

인쇄 공정은 솔더 페이스트의 열 피로 저항에 상당한 영향을 미칩니다. 스퀴지 압력이 0.35MPa를 초과하면 솔더 페이스트 입자가 파손되고 금속 분말 비율이 88.2%로 감소하여 리플로우 후 솔더 접합 밀도가 부족해집니다. 동관 공장의 생산 라인에서 우리는 스텐실 개구 크기가 0.3mm 두께 보드용으로 설계되었지만 0.25mm 얇은 보드에 사용될 때 실제 솔더 페이스트 양이 12.7% 더 작다는 것을 발견했습니다. 열 사이클링 후 BGA 솔더 볼 바닥의 IMC 두께는 고르지 않았으며 가장 얇은 지점은 1.8μm에 불과했습니다. 이는 신뢰성 솔더 페이스트에 필요한 ≥3.2μm 표준보다 훨씬 낮았습니다. 이는 솔더 페이스트 선택이 TDS 매개변수 시트에 나열된 열 사이클 수에만 의존하기보다는 특정 보드 두께, 부품 레이아웃 및 열 방출 경로와 함께 평가되어야 함을 보여줍니다.

리플로우 최고 온도 설정은 솔더 페이스트의 활동 창과 일치해야 합니다. 공칭 융점이 217°C인 신에너지 솔더 페이스트의 경우 235°C 피크에서의 리플로우 시간이 65초를 초과하면 Cl? 플럭스 잔류물의 이온 농도는 0.11mg/cm2로 증가하여 솔더 조인트 가장자리에서 전기화학적 이동을 가속화합니다. 그러나 최고 온도를 230°C로 낮추고 시간을 48초로 단축한 경우, 동일한 솔더 페이스트의 솔더 조인트의 열 피로 수명이 37% 증가했습니다. 이는 낮은 온도가 Cu-Sn 금속간 화합물의 비정상적인 성장 속도를 늦추고 SnAg3.0Cu0.5 시스템에서 Ag3Sn 침전물의 조대화 및 불안정화를 방지하기 때문입니다.

세척 공정은 흔히 간과되지만, 물 세척이 가능한 신에너지 솔더 페이스트의 경우 DI 수 세척 압력이 0.2MPa를 초과하면 불완전하게 경화된 IMC 인터페이스의 미세 기공이 씻겨 나가며, 이는 후속 열 응력 하에서 선호되는 균열 시작 지점이 됩니다. 1단계 저압 습윤 0.08MPa, 중간 0.15MPa 메인 클리닝, 마지막 0.05MPa 헹굼의 분할 분사 사용을 권장합니다. 이는 새로 형성된 Cu6Sn5 층을 손상시키지 않고 로진 유도체를 제거합니다. 궁극적으로 -40°C/125°C 열 충격 테스트에서 솔더 접합 실패 주기가 830에서 1120 주기로 확장되어 솔더 페이스트 신뢰성의 진정한 가치를 실현하려면 솔더 페이스트, 프로세스 및 세척이 폐쇄 루프에서 일치해야 함을 완전히 검증했습니다.