생산 라인에서 은 함유 솔더로 전환한 후, 0402 저항 솔더 조인트의 브리징 속도가 37% 감소한 것을 발견했습니다. 이는 은이 융점을 낮추기 때문이 아니라 은이 주석 매트릭스에 통합된 후 액체 주석의 표면 장력을 크게 감소시켜 183°C 공융 온도 근처의 OSP 구리 표면에서 용융된 땜납의 퍼짐 속도를 가속화하고 젖음 각도를 감소시키기 때문입니다. 따라서 동일한 인쇄 매개변수에서 솔더 페이스트 붕괴가 더 균일합니다. 특히 0.3mm 피치 QFN 하단 패드에서 은 함유 솔더는 0.012mm 두께의 갭을 추가로 채울 수 있으며, 이는 AOI 검사 중 잘못된 콜드 솔더 조인트 보고가 22% 감소한 것으로 나타납니다.

일반 주석 와이어로 만든 솔더 조인트는 열 사이클링 테스트 중 빠르면 850번째 사이클에 미세 균열이 발생한 반면, 은 함유 솔더 조인트는 BGA 볼 바닥에서 초기 단계 IMC 층 박리가 발생하기 전 1240번째 사이클까지 지속되었습니다. 이는 은과 주석으로 형성된 Ag3Sn 금속간 화합물이 순수 주석-구리 계면에서 Cu6Sn5보다 더 미세하고, 열팽창 계수가 구리 포일에 더 가까워 점진적으로 응력이 완화되기 때문입니다. 그러나 은 함유 솔더는 리플로우 피크 온도에 더 민감하다는 점에 유의해야 합니다. 로 온도대가 235°C를 초과하면 Ag3Sn 입자가 거칠어지고 대신 강도가 약해집니다. 우리는 수율을 안정화하기 위해 특정 자동차 모듈의 용광로 프로파일의 최고 온도를 242°C에서 233°C로 낮춰야 했던 적이 있습니다.

은 함유 솔더의 잔류물은 담황색이며 세척제에 의해 더 쉽게 용해됩니다. 이는 로진 수지 탄화를 억제하는 은 이온과 관련이 있습니다. 그러나 은은 더 미세한 솔더 결정화를 촉진하고 현미경으로 더 많은 등축 입자를 볼 수 있기 때문에 세척 후 솔더 조인트의 표면 광택은 일반 주석 와이어보다 낮습니다. 이 구조는 진동 저항을 향상시키지만 AOI 그레이스케일 인식 임계값을 재보정해야 합니다. 그렇지 않으면 일반적인 솔더 조인트가 솔더 부족으로 잘못 판단될 것입니다.

조달 부서 동료들은 은 함유 솔더의 단가가 18% 더 높지만 재작업 노동 시간과 고객 불만 비용을 종합적으로 계산한 결과 보드당 실제 비용 절감액은 0.37위안이라고 말했습니다. 핵심은 해당 사양을 일치시키는 것입니다. 예를 들어, 0.3mm 직경의 은 함유 주석 와이어를 수동 납땜에 사용하는 경우 와이어 공급 느낌이 상대적으로 뻣뻣하므로 동일한 젖음 속도를 유지하려면 납땜 인두 온도를 320°C에서 335°C로 높여야 하지만 일반 주석 와이어는 이미 이 온도에서 명백한 플럭스 스플래시를 나타냅니다.

우리는 다양한 은 함량의 효과를 확인했습니다. 0.3% 은을 함유한 주석 와이어는 웨이브 솔더링 중 솔더 조인트 핀홀에서 제한적인 개선을 보여주지만, 0.7% 은 버전은 주석 침지 후 3초 이내에 전체 핀 래핑을 완료할 수 있습니다. 그러나 은 함량이 0.9%를 초과하면 솔더 점도가 증가하여 노즐 막힘이 더 자주 발생합니다. 따라서 최종적으로 습윤성 변곡점과 장비 호환성 사이의 균형점에 정확히 맞는 0.65%±0.05%의 창 값을 선택했습니다.