금도금 PCB 솔더링은 단순히 솔더 페이스트를 인쇄하고 이를 리플로우 오븐을 통해 실행하는 문제가 아닙니다. 이를 위해서는 ENIG 처리된 금도금 PCB 패드의 구조적 특성을 동시에 고려해야 합니다. 여기서 금층 두께는 일반적으로 0.05~0.1μm이고 니켈층 두께는 3~5μm입니다. 솔더 페이스트의 플럭스 활동이 너무 약하면 금 표면을 완전히 젖힐 수 없습니다. 활동이 너무 강하면 금이 용융된 솔더로 용해되는 속도가 빨라져 솔더 조인트 취화 및 블랙 패드 현상이 자주 발생합니다.

우리는 JiaJinYuan이 제공한 SN96.5AG3.0CU0.5 무연 솔더 페이스트가 전용 로진 기반 무세정 플럭스와 결합하여 최고 온도 235°C, 액상선 이상 시간 65초의 리플로우 조건에서 0.075μm 금 두께 패드의 젖음 각도를 22° 이내로 안정적으로 제어한다는 것을 생산 라인에서 확인했으며, X선 검사를 통해 내부 솔더 조인트의 보이드율은 1.8% 미만이며, 이는 동일한 매개변수 하에서 기존 솔더 페이스트에 비해 보이드율을 약 40% 감소시킵니다.

SMT 납땜 전에 PCB 보관 기간이 6개월을 초과하지 않고 주변 습도가 30%~60% RH 사이로 유지되는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 니켈 층 표면의 산화막이 두꺼워지면 금 층의 납땜성이 크게 약화됩니다. JiaJinYuan의 금도금 PCB 솔더링 솔루션을 지원하는 질소 리플로우 오븐은 장기간에 걸쳐 85~95ppm 범위로 안정적으로 유지되는 측정된 산소 함량을 가지며, 이는 솔더 조인트의 표면 마감을 개선하는 동시에 구리/니켈 인터페이스 IMC의 비정상적인 두꺼워짐 위험을 줄입니다.

스텐실 개구는 추가 5% 면적 보상과 함께 패드 치수에 따라 1:1 비율로 설계되어야 합니다. 스퀴지 압력은 2.8~3.2kgf 범위로 설정되고 인쇄 속도는 약 35mm/s로 제어됩니다. 이는 압출로 인해 금 층의 국부적 마모를 일으키지 않고 완전한 솔더 페이스트 분리를 보장합니다. 우리는 특정 배치에서 32개의 PCB를 연속적으로 인쇄한 후 33번째 보드의 패드 가장자리에 있는 금층이 벗겨지는 것을 발견했습니다. 근본 원인은 스퀴지 각도가 표준 값에서 0.5도 벗어나 시간에 맞춰 보정되지 않았기 때문입니다.

AOI 검사는 솔더 페이스트 적용 범위 영역이 표준을 충족하는지 여부만 확인할 수는 없습니다. 또한 솔더 페이스트 가장자리에 미세 균열이나 수축 함몰이 있는지 여부에도 초점을 맞춰야 합니다. 이러한 결함은 리플로우 후에 솔더 조인트 균열이나 헤드인필로우 효과로 발전할 가능성이 높습니다. JiaJinYuan의 금도금 PCB 솔더링 솔루션은 초기 단계의 위험을 효과적으로 차단하기 위해 AOI 인식 임계값을 솔더 페이스트 볼륨 편차 ±8% 및 높이 변동 ±12μm로 설정하고 보드 10개당 보드 1개의 SPI 샘플링 빈도와 쌍을 이루어야 합니다.

수리 및 재작업 중에는 일반 납땜 인두를 사용하여 금도금 패드를 직접 가열하는 것이 엄격히 금지되어 있습니다. 뜨거운 공기총은 질소 노즐과 함께 사용해야 하며 온도는 320°C로 설정되고 단일 지점 분사 시간은 8초를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 국부적인 과열로 인해 니켈 층이 격자 뒤틀림을 겪게 되어 후속 2차 납땜 중에 젖음성이 떨어지거나 납땜 접합 스파이크가 발생하게 됩니다. 우리는 통계적으로 3회 이상 재작업한 패드의 불량률이 67%에 달하며, 그 중 82%는 금층 소모가 아닌 니켈층 열 손상에서 비롯되는 것으로 나타났습니다.