34°C 차이
주석-납 공융 합금은 183°C에서 녹습니다. SAC305는 217~220°C에서 녹으므로, 공정의 모든 열 단계(소크, 램프, 액상선 이상 유지 시간, 피크)에서 약 34°C씩 온도가 올라갑니다.
이는 사소한 문제가 아닙니다. 적층재가 받는 온도, 부품이 견뎌야 하는 온도, 리플로우 과정에서 제거되는 수분의 양, 그리고 각 접합부에서 생성되는 금속간 화합물의 양에 직접적인 영향을 미칩니다.
페이스트 및 프로파일
무연 페이스트는 자체적인 프로파일 범위로 지정되며, 이 프로파일은 오븐 디스플레이에서 추정하는 것이 아니라 조립품에서 직접 측정합니다. 일반적인 피크 온도는 235~250°C 사이로, 패드를 적시기에 충분히 높으면서 부품 정격 범위 내에 유지됩니다.
세 가지 실질적인 결과:
- 액상선 이상 유지 시간이 더욱 중요해집니다. 시간이 길다고 해서 더 안전한 것은 아닙니다. 금속간 화합물이 생성되고 적층재에 응력이 가해집니다. 따라서 프로파일 범위는 양쪽으로 제한됩니다.
- 열용량은 다양합니다. 구리 평면이 두껍거나 대형 커넥터가 있는 기판은 열이 고르게 전달되지 않으므로, 프로파일은 가장 차가운 지점과 가장 뜨거운 지점에서 검증해야 합니다.
- 혼합 기술 기판은 스루홀 부품이 SMT(표면 실장) 면의 납땜이 완료된 후에 웨이브 솔더링을 받기 때문에 리플로우와 선택적 또는 웨이브 솔더링에 대해 각각 다른 프로파일이 필요합니다.
부품 및 습도
무연 프로파일은 모든 패키지를 한계치에 가깝게 가열합니다. 플라스틱 패키지는 공기 중의 습기를 흡수하고, 이 습기는 리플로우 과정에서 수증기로 변합니다. 그 결과 균열이나 박리가 발생하여 공정 경보가 아닌 현장 불량으로 나타날 수 있습니다.
따라서 습도 민감도 관리는 제조 공정의 일부가 되어야 합니다. 건조한 곳에 보관하고, 적재 시간을 관리하며, 습도가 높은 경우 리플로우 전에 베이킹을 하고, 릴을 라인에 밤새 방치하지 않아야 합니다.
마감 처리 및 문서
모든 표준 무연 마감 처리(무연 HASL, ENIG, 침적 주석, 침적 은, OSP)는 SAC 페이스트와 호환되며, 선택 기준은 납 함량보다는 평탄도와 보관 수명입니다. 상업적으로 중요한 것은 문서입니다. RoHS 선언서, 부품 공급업체의 재료 선언서, 그리고 해당 로트의 적합성 인증서가 필요합니다.
무연 공정에서의 재작업
재작업은 무연 공정에서 가장 취약한 부분입니다. 높은 온도는 패드와 라미네이트에 스트레스를 가하고, 두 번째 또는 세 번째 리플로우 공정은 접합부의 금속간 화합물 층을 계속 성장시킵니다. 따라서 국부 가열, 하부 예열, 적절한 합금, 그리고 문서화된 리플로우 횟수 제한이 모두 필요합니다. 관련 규정은 재작업 참고 사항에 있습니다.
제품은 IPC-A-610 품질 기준에 따라 제작되며, 공정 한계는 PCBA 제조 페이지에 있습니다. 마감재를 결정해야 하는 보드는 기능 페이지에서 비교해 볼 수 있습니다.
