솔더 페이스트의 플럭스 비율은 고정된 값이 아니라 프로세스 창입니다. 공장에 있는 32개 SMT 라인의 데이터를 장기간 추적한 결과, 플럭스 함량이 7.5% 미만일 때 0201 부품은 인쇄 후 가장자리 버가 뚜렷하고 스퀴지 통과 후 심한 끌림이 나타나며 브리징 속도가 1.8배 증가하는 동안 리플로우 후 솔더 조인트가 무뎌지는 것으로 나타났습니다. 플럭스 함량이 12.5%를 초과하면 스텐실에서 솔더 페이스트의 체류 시간이 단축되고 솔더 증착 볼륨의 변동이 증가합니다. 특히 2512 후막 저항기 위치에서는 플럭스 스플래싱이 자주 발생하고 열전대 프로브에 달라붙어 온도 프로파일 수집의 정확성을 직접적으로 방해합니다.
플럭스 비율은 솔더 분말 입자 크기, 로진 유형 및 요변제 비율에 따라 조정되어야 합니다. 예를 들어, 수정된 로진 시스템과 함께 Type 4 솔더 파우더(20~38μm)를 사용할 때 플럭스 함량이 9.2%±0.3%이면 스텐실 릴리스 속도와 솔더링 후 이온 오염 값의 균형을 맞출 수 있습니다. 그러나 Type 5 분말(15–25μm)로 전환하는 경우 동일한 제제에서 플럭스 함량을 8.6%로 줄여야 합니다. 그렇지 않으면 인쇄 후 솔더 페이스트가 PCB 표면에 너무 빨리 퍼지고 QFN 하단의 보이드율이 12%에서 29%로 급증합니다.
주변 온도와 습도는 활성 플럭스 성분의 휘발 속도에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 여름에 작업장 온도가 28℃에 도달하고 상대 습도가 65%일 때, 45분 동안 개방된 솔더 페이스트에 있는 플럭스의 실제 활동은 약 22% 감소했습니다. 이때 공칭 10% 플럭스 함량이 계속 사용되는 경우 등가 유효 플럭스 함수는 7.8%에 불과합니다. 따라서 모든 생산라인에서는 고온다습 기간 동안 2시간마다 점도계를 이용해 점도를 재검사하고, 동시에 보상으로 목표 유량값을 0.4%포인트 높여야 합니다.
한 고객이 비용 압박으로 인해 플럭스 함량을 9.8%에서 8.3%로 줄여달라고 요청한 적이 있습니다. 그 결과 마더보드 3개 연속 배치의 BGA 영역에서 배치 수준의 헤드인필로우 결함이 발생했습니다. X-ray 샘플링 검사 결과 솔더볼과 패드 사이에 0.012mm 수준의 간격이 발견되었습니다. 근본 원인은 플럭스가 부족하여 산화막 제거가 불완전해 솔더 페이스트 용융 중 원자 수준의 접촉이 불가능했기 때문입니다. 이러한 유형의 결함은 기존 AOI에서는 전혀 보이지 않으며 단면을 통해서만 확인할 수 있으며 재작업 비용이 재료 절감액을 훨씬 초과합니다.
플럭스 비율의 최종 결정은 솔더 페이스트 병의 라벨에만 의존할 수 없습니다. 인쇄 후 단위 면적당 잔류 플럭스의 질량을 측정해야 합니다. 우리는 표준 구리판 계량 방법과 결합된 FTIR 적외선 스캐닝을 사용합니다. 20×20mm 스텐실 개구부 영역에 인쇄한 후 건조 필름에서 측정된 평균 잔류 플럭스는 0.047mg/mm2이며 이는 9.1%에서 9.5% 사이에 있는 솔더 페이스트의 이론적인 플럭스 비율에 해당합니다. 이 값은 제조업체의 공장 테스트 값보다 평균 0.6% 낮으며, 이는 운송 및 보관 중에 약간의 용매 증발을 나타냅니다.
