우리의 생산 라인 테스트에 따르면 솔더 페이스트가 질소 리플로우 솔더링에 사용될 때 솔더 조인트의 표면 마감이 공기 환경보다 훨씬 더 나은 것으로 나타났습니다. 이는 질소가 고온에서 플럭스 내 주석 분말과 활성 성분의 과도한 산화를 효과적으로 억제하는 동시에 용융된 솔더와 패드 사이의 계면 장력을 감소시켜 보다 완전한 습윤 및 퍼짐을 가져오기 때문입니다. 특히 OSP 마감 처리된 PCB를 처리할 때 질소 분위기에서 솔더 조인트 상승 높이는 평균 0.12mm 증가했고 브리징 위험은 약 37% 감소했습니다. 이는 우리가 12개 배치에서 지속적으로 추적한 AOI 데이터와 완전히 일치합니다.

또한 질소 리플로우 솔더링은 솔더 페이스트 내 로진 기반 수지의 열분해 경로에 상당한 영향을 미칩니다. 이는 최고 온도 이전에 플럭스의 탄화 경향을 지연시켜 잔류물을 더욱 균일하게 만들고 청소하기 쉽게 만듭니다. In와 대조적으로 공기 환경에서 동일한 솔더 페이스트는 종종 210℃ 이상의 국부적인 그을음 지점을 발생시켜 ICT 테스트 프로브의 접촉 불량 비율을 직접적으로 증가시킵니다. 우리는 두 가지 분위기에서 동일한 무연 솔더 페이스트에 대한 솔더 볼 수를 비교한 적이 있습니다. 질소 조건에서 보드당 평균 솔더 볼 수는 8.6에서 1.3으로 감소하여 84.9% 감소했습니다. 이 결과는 0.3mm 스텐실 애퍼처를 사용하는 0201 부품 납땜에서 특히 두드러집니다.

그러나 질소는 만병통치약이 아니라는 점을 강조해야 한다. 솔더 페이스트 자체의 금속 함량이 낮거나 점도 안정성이 좋지 않은 경우 고순도 질소를 도입해도 슬럼핑 문제를 개선할 수 없습니다. 대신, 환원 분위기가 지나치게 강하면 과도한 젖음 현상이 발생하여 측면 오버플로가 발생할 수 있습니다. 우리는 질소에서 리플로우한 후 솔더 조인트 가장자리가 밝고 희끄무레하게 나타나는 솔더 페이스트 배치를 만났습니다. SEM-EDS 분석을 통해 비정상적인 주석상 침전이 확인되었으며, 이는 해당 배치의 저온 유통 운송 중 2℃를 초과하는 온도 변동으로 궁극적으로 추적되었습니다.

In 실제 생산 라인 작동 시 질소 유량 설정은 체인 속도 및 오븐 챔버 용량과 일치해야 합니다. 체인 속도 1.8m/min과 질소 유량 25L/min을 일치시킵니다. 유속이 20L/min 아래로 떨어지면 오븐 내부의 산소 농도가 800ppm 이상으로 되돌아오며, 이 시점에서 이미 OSP 패드에서 희미한 검은 점이 관찰될 수 있습니다. 반대로, 30L/min을 초과하면 온도 균일성에 방해가 되며, 특히 양면 혼합 조립 보드의 바닥면 BGA에 냉간 납땜이 발생하기 쉽습니다. 질소 순도 테스트는 제조업체의 공장 보고서에 의존할 수 없습니다. 휴대용 산소 분석기를 사용하여 입구 값을 매일 현장에서 측정하는 것이 필수입니다. 우리는 장비 시동을 허용하기 전에 현장 판독값이 ±0.005%를 초과하지 않는 변동으로 99.99%로 안정적으로 유지되도록 엄격히 요구합니다.

은 함유 솔더 페이스트의 경우 질소 리플로우 솔더링의 장점은 열 피로 수명에 더욱 집중됩니다. 우리는 가속 노화 테스트를 실시했습니다. -55℃/125℃의 동일한 1000주기 후에 질소 환경에서 납땜된 QFN 솔더 조인트의 균열 전파 길이는 공기 환경보다 42% 짧았습니다. 이는 저산소 조건에서 주석-은-구리 합금의 결정립계 산화 억제와 직접적인 관련이 있습니다. 그러나 질소 보호는 대신 비스무트 함유 솔더 페이스트의 취성 파괴 경향을 악화시킬 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 질소 공정으로 전환하기 전에 솔더 페이스트의 DSC 곡선과 솔더 조인트의 실제 IMC 층 두께 분포를 다시 검증해야 합니다.