무세정 솔더 페이스트 공정의 절연 성능을 검증할 때 이온 오염 테스트(ROSE 방법)와 표면 절연 저항(SIR) 테스트를 일상적인 제어에 동시에 통합해야 합니다. 육안 검사나 AOI만으로는 플럭스 잔류물로 인한 마이크로암페어 수준의 누설 전류를 식별할 수 없기 때문입니다. 이러한 누출은 상온에서는 결함으로 나타나지 않지만, 고온다습한 환경에서는 기능 장애로 직접적으로 연결됩니다.

이온 오염 테스트는 IPC-TM-650 2.3.25의 표준 방법을 채택합니다. 이소프로판올을 사용하여 PCB 표면에서 잔류물을 추출한 다음 전도도를 NaCl 등가물로 변환합니다. 무세척 솔더 페이스트를 사용하여 인쇄 및 리플로우한 후 보드의 측정 값이 1.56μg/cm2 NaCl 상당을 초과하는 경우 라인을 즉시 중단하여 솔더 페이스트 배치, 스텐실 애퍼처 설계 또는 리플로우 오븐 냉각 구역 공기 흐름이 비정상적인지 여부를 조사해야 합니다. 그렇지 않으면 후속 ICT 테스트에서 산발적인 개방 회로 잘못된 판단이 발생하거나 기능 테스트 합격률이 저하됩니다.

SIR 테스트를 위해 IPC-TM-650 2.6.3.3에 따른 표준 빗 모양 전극 기판을 선택하고 85℃/85%RH 환경에서 연속 100V DC를 인가하고 72시간 동안 임피던스 변화를 모니터링했습니다. 특정 무세척 솔더 페이스트가 테스트 48시간째에 임피던스가 1×10ΩΩ 아래로 떨어지는 경향을 보인다면 이는 로진 기반 활성 성분이나 유기산 잔류물이 완전히 부동태화되지 않았음을 의미합니다. 이때 외관상 백줄이나 끈적임이 없더라도 의료용이나 자동차용 등 신뢰성이 높은 제품에는 사용할 수 없다.

우리는 동관에 있는 고객의 대량 생산 라인에서 리플로우 후 무세척 솔더 페이스트 배치의 ICT 개방율이 갑자기 0.3% 증가한 것을 발견했습니다. 처음에는 테스트 니들베드의 접촉 불량이 의심되었습니다. 나중에 동일한 PN 번호의 PCB를 두 그룹으로 나누고 각각 두 개의 무세척 솔더 페이스트 A와 B로 조립했습니다. 그 결과, A그룹에서만 반복적인 개방회로 현상이 나타났다. 추가 단면 분석을 통해 BGA 바닥에 이온 이동 경로의 얇은 층이 있음이 확인되었습니다. 최종적으로 냉각 속도가 너무 느리면 솔더 페이스트 A에 포함된 세바식산 유도체가 침전되어 농축되는 것으로 확인되었습니다. 이 세부 사항은 SIR + 이온 오염의 이중 트랙 검증을 통해서만 노출될 수 있습니다.

모든 솔더 페이스트 테스트 데이터는 해당 배치의 스텐실 장력, 스퀴지 압력, 리플로우 피크 온도 및 질소 순도와 함께 실시간으로 바인딩되고 기록되어야 합니다. 동일한 무세척 솔더 페이스트의 경우 99.99% 및 99.95% 질소 농도 조건에서 잔류물 산화 정도의 차이로 인해 SIR 테스트 결과가 2배 정도 변동하게 되며 이러한 변동은 기존 입고 재료 검사에서 완전히 가려집니다.

"J-STD-004를 준수"한다는 솔더 페이스트 공급업체가 제공한 TDS의 진술은 단지 기본 임계값일 뿐입니다. 무세정 공정의 절연 신뢰성을 결정하는 것은 실제 스텐실, 실제 용광로 온도 및 실제 PCB 패널 레이아웃을 사용하여 자체 생산 라인에서 생성된 SIR 곡선 및 이온 잔류물 보고서입니다. 매개변수 시트를 신뢰하지 마십시오. 작업장의 항온실에서 ROSE 테스터가 출력한 수치를 믿으십시오.