신뢰성 검증 과정에서 우리는 세척되지 않은 솔더 페이스트 잔류물을 40°C 및 93%RH의 환경에서 168시간 동안 보관한 후 표면 저항이 최대 3배까지 떨어지는 것을 발견했습니다. 그 중 RMA 유형 솔더 페이스트는 로진 매트릭스에 친수성이 강한 수산기 구조가 포함되어 있기 때문에 무세척 유형보다 수분 흡수가 더 쉽습니다. 무세척 유형은"세정 불필요"라고 표시되어 있지만 유기산 활성화제는 여전히 고온 다습 하에서 천천히 가수분해되어 전도성 이온을 생성하므로 절연 신뢰성을 직접적으로 위협합니다.

작업장에서 발생하는 일반적인 실패 유형은 기능 테스트를 통과했지만 노화 후 실패하는 것이며, 근본 원인은 솔더 페이스트 잔류물에 숨어 있는 경우가 많습니다. 예를 들어, WiFi 모듈 배치는 70°C/85%RH에서 96시간 동안 노화된 후 과도한 대기 전류를 나타냈습니다. 단면 분석을 통해 BGA 하단의 솔더 페이스트 잔여물이 수분을 흡수하여 미세 전도성 경로를 형성한 반면, 동일한 보드의 세척된 영역에서는 이상이 없는 것으로 확인되었습니다. 이는 솔더 페이스트의 화학적 조성과 잔여물 두께가 습기로 인한 누출 임계값을 함께 결정한다는 것을 의미하며, 이는 단일 크기의"세척 여부" 접근 방식으로는 간단히 피할 수 없습니다.

우리는 동일한 온도 및 습도 조건에서 세 가지 주류 솔더 페이스트의 성능을 추적한 결과 고형분 함량이 85%를 초과하는 페이스트 잔류물이 더 조밀하고 초기 수분 흡수가 느리지만 임계 습도를 초과하면 성능 저하가 가속화된다는 사실을 발견했습니다. 수지 가교도가 낮기 때문에 고형분 함량이 70% 미만인 페이스트는 빠르고 비가역적인 수분 흡수율을 가지므로 절연 신뢰성 저하 곡선에 뚜렷한 차이가 있습니다. 따라서 솔더 페이스트를 선택할 때 공급업체가 제공한 Tg 또는 할로겐 함량에만 의존해서는 안 되며, 자체 생산 라인의 저장 주기 및 환경과 결합하여 잔류물의 수분 흡수 역학을 일치시켜야 합니다.

생산 라인 측정에 따르면 리플로우 솔더링 후 24시간 이내에 세척되지 않은 솔더 페이스트 잔류물에 대해 습도가 >60%인 창고에 7일 이상 쌓아두면 인접한 간격이 <0.3mm인 QFP 핀 사이에서 MΩ 수준의 누설 전류를 측정할 수 있습니다. PCB 기판의 수분 흡수율 >0.15%가 더 중첩되면 누출 위험이 직접적으로 두 배가 됩니다. 따라서 고밀도, 고신뢰성 제품에 대한 세척 프로세스를 시행하고, 세척 매개변수가 있는 솔더 페이스트 배치를 MES 시스템에 바인딩하여 다양한 배치 혼합으로 인한 절연 신뢰성 변동을 방지하는 것이 좋습니다.

한 동료가 초음파 세척 대신 IPA 와이핑을 사용하려고 시도했지만 현미경으로 보면 솔더 마스크의 모세관 틈으로 침투하는 솔더 페이스트가 여전히 보였습니다. 이들 잔류물을 3개월 동안 자연 보관한 후 85°C 베이킹 시 이온 이동 경로가 더 많이 침전되어 처리 전보다 절연 신뢰성이 저하되었습니다. 이는 청소가 단순히 작업을 수행하는 것이 아니라 솔더 페이스트의 극성, 수지 연화점 및 PCB 표면 에너지를 일치시켜야 함을 보여줍니다. 그렇지 않으면 겉으로는 깨끗해 보여도 실제로는 누출 위험이 더 큰 숨겨진 위험을 낳습니다.