생산 라인의 PCB 패드 산화 문제는 일반적으로 콜드 솔더 조인트, 솔더 브리지, 삭제 표시 및 둔한 솔더 조인트로 나타납니다. 근본 원인은 노출된 구리 표면에 Cu-O 또는 CuO 산화물 필름이 형성되는 데 있습니다. 두께가 5 nm를 초과하면 주석-납 또는 SAC305 합금의 퍼짐 및 젖음이 크게 억제됩니다. 기존 솔더 페이스트의 유기산 활성화제는 실온에서 이 조밀한 층에 효과적으로 침투할 수 없기 때문에 인쇄 전에 산화 패드의 목표 전처리를 구현해야 합니다. 그렇지 않으면 솔더 페이스트 활성 등급(예: J-STD-004B 클래스 L3)이 아무리 높거나 리플로우 피크 온도(235℃±3℃)가 얼마나 정확하더라도 솔더 접합 강도를 구제하기 어려울 것입니다.

준비 단계에서는 PCB 보관 시간이 노출 제한을 초과하는지 확인해야 합니다. 40%RH 습도 및 25℃ 온도 미만의 FR-4 기판의 경우 순동 패드의 납땜 가능 기간은 일반적으로 72시간입니다. 재고가 이 기간을 초과하는 경우 OSP 재작업을 위해 질소 보호 보관 또는 공장 반품이 필요합니다. 현장 응급처치를 위해 8%±0.5% 농도의 묽은염산용액(부피비), 150메시 나일론 브러시, 보푸라기가 없는 천, 이온화 ​​송풍기, 항온오븐(120℃±2℃로 설정)을 준비한다. 리플로우 후 부식과 누출을 유발할 수 있는 실리콘 오일이나 할로겐 잔류물이 유입되는 것을 방지하기 위해 모든 도구를 IPA로 닦고 사전에 공기 건조해야 합니다.

In 핵심 매개변수 제어 조건에서 산세척 시간은 8~12초로 엄격하게 제한됩니다. 기간이 너무 짧으면 CuO 층을 제거할 수 없고, 시간이 너무 많으면 구리 표면이 과도하게 에칭되어 미세 구멍 결함이 발생합니다. 칫솔질 압력은 약 0.35mm의 칫솔모 압축 변형에 해당하는 1.8N ~ 2.2N 범위 내에서 제어됩니다. 작동 중에는 30° 경사각으로 일정한 속도로 한 방향으로 솔질하십시오. 솔더 마스크의 가장자리가 긁히는 것을 방지하기 위해 왕복 마찰은 엄격히 금지됩니다. 산세 후 즉시 전도도 2μS/cm 이하의 탈이온수로 3회 헹구고, 60℃ 열풍순환 하에서 15분간 건조시킨 후, 120℃ 오븐에 옮겨 30분간 보온하여 미세한 수분을 제거합니다. 이 단계를 생략하면 리플로우 중에 솔더 조인트 내부에 증기 폭발형 보이드가 발생합니다.

작업 절차의 인쇄 단계에서 스텐실 장력을 45N/cm2±3N/cm2로 동시에 조정하고 스퀴지 각도를 58°±2°로 설정하여 박리력을 강화합니다. REL-600 시리즈 솔더 페이스트를 사용하는 경우 주변 온도와 습도를 22℃±1℃ 및 55%±5% 상대 습도로 고정하십시오. 왜냐하면 이 솔더 페이스트의 세바스산 유도체는 습도가 표준을 초과할 때 가수분해되어 조기에 실패할 수 있기 때문입니다. 프린팅 후 구성요소 배치는 30분 이내에 완료되어야 합니다. 그렇지 않으면 플럭스 휘발로 인해 산화된 패드가 다시 부동태화됩니다. 배치 압력은 부품 리드와 패드 사이의 초기 기계적 접촉을 보장하기 위해 0.12MPa±0.01MPa로 설정되어 후속 리플로우를 위한 효과적인 응력 전달 경로를 제공합니다.

이상 현상 문제 해결 중에 솔더 조인트가 중앙에 노출된 구리와 함께 환형 솔더 수축을 나타내는 경우 이는 산세척이 불완전함을 나타냅니다. 염산 농도가 7.5% 이하인지, 브러싱 시간이 10초 이내인지 확인하세요. 패드 네 모서리에 솔더볼이 쌓이고 솔더 조인트 높이가 낮은 경우는 건조 온도가 120℃에 도달하지 못하거나 유지 시간이 25분 미만이기 때문입니다. 이 시점에서 패드 표면의 잔류 수산기가 솔더 흐름을 방해합니다. 배치 솔더 접합 스파이크가 발생하고 추력 테스트가 50gf 미만인 경우 리플로우 오븐의 세 번째 구역의 가열 경사가 2.8℃/s를 초과하는지 확인하십시오. 매개변수가 지나치게 높으면 산화물 층이 완전히 분해되기 전에 플럭스가 인터페이스에서 날아가게 됩니다.

실용적인 팁을 얻으려면 XRF를 사용하여 각 배치의 첫 번째 조각을 산세척한 후 구리 표면의 산소 함량을 감지하는 것이 좋습니다. 0.8wt% 이상이면 세척실패로 판단됩니다. 일일 테스트를 위해 동일한 모델의 PCB 10개를 쌓아 스테인리스 스틸 고정 장치에 고정하고 120℃ 오븐에서 24시간 동안 노화를 시뮬레이션한 다음 샘플링 검사를 수행하여 재고 PCB의 실제 납땜 가능 수명을 역추정합니다. 또한 스텐실 개구를 설계할 때 쉽게 산화되는 영역(예: BGA 주변 패드)에 10μm 트럼펫 모양의 모따기를 추가하여 솔더 페이스트 방출 속도를 개선하고 부분적인 젖음 손실을 보상합니다. 마지막으로, 각 교대 전에 구리 거울 시험편을 사용하여 산세척 용액의 활성을 확인하십시오. 거울 표면에 얼룩덜룩한 흰색 안개 대신 균일한 무지개 필름이 나타나면 염산 농도가 여전히 유효 범위 내에 있음을 나타냅니다.