전자 관련 FAQ

저는 구리 납 프레임 PMC의 산화를 경험하고 있습니다. 나는 내 조립품들을 철저한 산성 세척을 위해 비용을 증가하고 싶지 않습니다. 대안이 있습니까?

집적회로 조립업체들이 공통적으로 겪은 문제입니다. 포스트 몰드, 최종 경화 및 베이크아웃은 오븐에서 일괄 처리 과정을 통해 이루어집니다. 이 공정의 온도는 200 ℃를 초과할 수 있으며, 공기 중에 있을 경우 구리 리드 프레임이 산화됩니다.

가장 좋은 대안은 포스트 몰드 경화 오븐 내에서 불활성 분위를 사용하는 것입니다. 이 공정에 사용되는 대부분의 표준 오븐은 불활성 분위기를 사용하도록 설계되지 않았습니다. 이 공정을 위해 불활성 분위기 오븐을 제조하는 벤더가 여러 곳 있습니다.₂ 이 공정의 ppm 수준은 <1000 ppm입니다.이 O에서₂ ppm 수준에서 산화를 위해 구리 납 프레임을 제거 할 수 있습니다. 초기의 오븐 교체 비용은 약간 비쌀 수 있습니다. 그러나 산성 에칭 및 탈 이온수 세척을 통한 산화 구리 제거와 관련된 잠재적 인 환경 문제를 제거하는 것은 물론, 전반적인 소유 비용이 감소하고 어셈블리 품질이 향상됩니다.

Air Products는 OCS를 모니터링 할 수있는 지능형 질소 제어 시스템 (INCS) 제품입니다.₂ 경화 오븐의 ppm 수준을 일정하게 유지하고₂ 공급되는 질소 가스를 제어하는 것입니다. 공정을 평가하고 불활성 분위기에서 PMC 공정으로 전환 할 수 있도록 Air Products에게 요청하십시오.

플립 칩 어셈블리에서 언더필 유량 불량을 경험하게 됩니다. 가능한 원인은 무엇이며 언더필 프로세스를 개선하기 위해 구현할 수있는 솔루션이 있습니까?

언더필 유량 불량은 플립 칩 어셈블리의 일반적인 문제이며, 여러 가지 문제로 인해 발생합니다. 가장 큰 문제는 포스트 리플로 어셈블리 뒤에 남아있는 오염물입니다. 주요 오염물은 플럭스 잔류 물입니다. 리플 로우 이후 어셈블리를 청소할 수 있지만 플럭스가 남아있을 가능성은 높습니다. 대부분의 플럭스는 공기 또는 O2 ppm 수준 (> 500 O2 ppm 이상)에서 리플 로우 공정 중에 중합됩니다. 현재의 세척 공정은 플립 칩 아래의 모든 잔류 물을 제거하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 핵심은 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 대기를 사용하여 높은 O2 수준을 제거하는 것입니다. O2 농도가 높으면 플럭스가 중합되어 세척하기가 어렵습니다.

언더필 유량 불량은 플립 칩 어셈블리의 일반적인 문제이며, 여러 가지 문제로 인해 발생합니다. 가장 큰 문제는 포스트 리플로 어셈블리 뒤에 남아있는 오염물입니다. 1 차 오염물은 플럭스 잔류물입니다. 리플 로우 이후 어셈블리를 청소할 수 있지만 플럭스가 남아있을 가능성은 높습니다. 대부분의 플럭스는 공기 중 또는 높은 O2 ppm 수준(>500 O2 ppm)에서 중합됩니다. 현재의 세척 공정은 플립 칩 아래의 모든 잔류 물을 제거하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 핵심은 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 대기를 사용하여 높은 O2 수준을 제거하는 것입니다. O2 농도가 높으면 플럭스가 중합되어 세척하기가 어렵습니다.

가장 좋은 방법은 약 100ppm의 O2 ppm을 사용하는 것입니다. 이렇게하면 두 가지 이점을 얻을 수 있습니다. 1) 플럭스 중합 가능성을 줄이고 세척 후 양호한 결과를 얻을 수 있도록합니다. 그리고 2) 플럭스를 더 오래 활성 상태로 유지하여 플럭스 특성을 높여 양호한 분포를 보장하고 안정적인 납땜 조인트를 제공합니다.

Air Products는 프로세스 평가를 지원하고 이 영역의 프로세스에 대한 솔루션을 제공합니다.

당사는 현재 전선 본딩 조립 공정에서 금배선 대신 동선 사용을 평가하고 있습니다. 금 배선에서 동 배선으로 변환하는 과정에서 볼 형태의 Forming 가스(5% H2/95% N2)를 사용했습니다. 동 배선을 위한 forming 가스가 필요하십니까?

이것은 과거에 Forming가스를 사용하는 FAB (자유형 에어 볼) 형성에서 제기된 질문입니다. ₂/ 95 % N₂)는 구리 와이어 본딩에 매우 일반적입니다. 구리를 사용하는 FAB는 연구를 거쳤으며 대부분의 사람들은 구리가 산화되지 않을 것이라고 생각합니다. 그러나 그렇지 않습니다. FAB를 공기 중에서 수행하는 경우 볼에 얇은 산화층이 생겨 와이어와 IC (Integrated Circuit) 상호 연결 패드 사이의 결합으로 인해 더 큰 힘이 필요합니다. 이러한 더 큰 힘은 인터커넥트 패드 아래에 미세한 균열을 일으킬 수 있으며 일부 구리 와이어 본딩 공정에서는 관찰하기 어렵습니다. 이 산화막이 형성되는 것을 방지하려면 Forming 가스 사용이 권장됩니다.

Air Products는 사전 혼합 실린더 번들에서 온 사이트 블렌딩 시스템에 이르기까지 성형 가스에 대한 여러 가지 공급 옵션을 제공 할 수 있습니다. 당사는 고객의 IC 어셈블리 공정을위한 솔루션을 안전하게 제공하고 공정을 개선 할 수있는 지식과 전문성을 갖추고 있습니다.

당사는 현재 전선 본딩 조립 공정에서 금배선 대신 동선 사용을 평가하고 있습니다. 금 배선에서 동 배선으로 변환하는 과정에서 볼 형태의 Forming 가스(5% H2/95% N2)를 사용했습니다. 동 배선을 위한 forming 가스가 필요하십니까?

무연 (SAC 합금) 웨이브 납땜 공정에서 형성되는 찌꺼기(Dross)를 줄이는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

Dross는 재생이 가능하지만 비용이 많이 드는 폐기물입니다. Dross는 장비 유지보수 문제를 발생시키고 장비 가동시간이 줄어들게 만듭니다. 솔더 포트의 표면에 사용할 수있는 다양한 Dross 방지제가 있지만 공정에 맞는 올바른 재료를 선택하는데 주의해야 합니다. 사용되는 화학물질과 그것이 기계와 그 시스템을 운영하는 사람들에게 해로운지 이해할 필요가 있습니다. 이러한 화학 물질은 솔더포트의 땜납 위에 배치되고 금속 산화물 형성을 줄이기 위해 용융 된 땜납 위에 층을 형성합니다.

화학 물질은 정기적으로 교체해야합니다. 찌꺼기 방지제로 덮는 것은 Pot 을 보호하는 한 가지 방법이지만, 파동 발생기에서 나오는 땜납이 공기에 노출되면 약간의 찌꺼기가 생성되고 부품 리드에 부착되어 단락이 될 수 있다. 찌꺼기 방지제 분말을 사용할 때 발생할 수있는 또 다른 문제는 보드의 바닥에 입자가 모여 결함과 철저한 세척 과정이 발생할 수 있다는 것입니다.

또 다른 방법은 웨이브 영역 또는 완전 불활성 웨이브 솔더 시스템에 불활성 커버를 통해 유입 될 수있는 질소 불활성 가스를 사용하는 것입니다. 질소를 사용하면 솔더포트 위로 공기를 이동시키고 파동 발생기 위로 가스 구름을 형성하여 마이크로 드로스를 효과적으로 줄일 수 있습니다.

불활성 분위기를 사용할 때의 드로스 감소 이점 외에도 솔더가 도금된 PTH(Porth Hole) 또는 배럴 필(Barrel Fill)에 땜납의 분포를 개선시키는 이점을 얻을 수 있습니다.

웨이브 솔더링 중에 PTH 충전이 불충분한 데에는 몇 가지 이유가 있습니다. 주요 원인은 리드의 산화, 배럴의 산화, 충분한 플럭스 부족 등으로 인한 습윤 불량입니다. 배럴 필을 증가시키는 한 가지 방법은 질소 같은 불활성 가스분위기를 사용하는 것입니다. 이는 공기를 대체하여 솔더 배럴에 땜납의 분포를 증가시켜 결과적으로 현재의 플럭스 화학반응이 보다 효율적으로 작동할 수 있도록 합니다. 또한 보다 많은 플럭스를 사용할 수 있는데, 이 플럭스는 포스트 웨이브를 집중적으로 청소해야 하며 비용을 더 증가시킵니다.

또 다른 이점은 보드당 필요한 플럭스의 양을 줄이기 위해 활성이 적은 플럭스 조합으로 변환할수 있다는 것입니다. 웨이브 납땜 공정의 결함은 비용을 들여서 집중적인 수동 재작업이 필요합니다. 파동 솔더 공정에서 질소 블랭킷을 사용함으로써 가장 흔한 결함을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

웨이브 솔더링 공정에서 불활성 대기를 사용하면 bridging, icicles을 비롯한 여러 가지 결함을 줄이고 공극 문제를 개선 할 수 있습니다. Through hold fill 도 개선됩니다. 감소는 O_₂ppm 농도와 사용하는 불활성 시스템의 유형에 달려 있습니다. 이 영역에서 우리의 작업은 전체 결함이 전체적으로 50 % 이상 감소하는 것을 확인했습니다. 찌꺼기 감소는 수년간 우리의 기술로 경험 한 이점입니다. 다음은 웨이브 솔더링에서 SAC 305에 대한 불활성 분위기를 사용한 결함 감소에 대해 고객사가 제공한 차트입니다.

PCB assembly chart

'Air Products는³세대 질소 불활성 키트, Nitro를 개발했습니다. FAS ™ IWS(Inert Wave Soldering)는 200개 이상의 시스템이 설치된 주요 EMS 및 OEM 회사에서 성공적으로 구현되었습니다. 당사의 IWS 장치는 낮은 질소 유량으로 dross를 85% 이상 감소시켜 전체 소유 비용을 최소화할 수 있다.

제조 비용을 절감하고, 생산성을 개선하고, 환경에 미치는 영향을 줄이고, 조립 된 보드의 품질을 높이는 데 Air Products의 도움을 받으십시오. 에어 프로덕츠는 혁신적인 장비와 전문 지식을 갖춘 업계 전문가 팀을 통해 고객과 공정에 가장 적합한 솔루션을 개발할 수 있습니다.

Concerned about reflow issues and looking for a wider processing window?

HDI (high density interconnection boards) assembly with small geometry components can pose many assembly issues. With the smaller components, most likely a Type 4 (30–38, micron ball size) or Type 5 (15–25, micron ball size), solder powder paste will be used. This allows for an increase in solder volume for smaller footprints and provides an improved solder joint. The flux chemistries will vary; however, most assembly houses use a no clean formulation.

When using the small micron solder powder, there is a tendency for the powder to oxidize at a faster rate during the reflow process. This is due to the increase in surface volume and less oxide dissolution into the solder mass. In an air atmosphere reflow process for lead-free solder, the flux chemistries begin to polymerize and lose fluxing capacity, leading to poor wetting, insufficient solder joints, and other defect issues.

Using a nitrogen atmosphere in the reflow furnace, with a maximum oxygen level of 1000 ppm in the reflow zone, provides a wider processing window and less assembly processing issues. The nitrogen atmosphere reduces the polymerization of the flux, allowing for enhanced solder wetting and improved solder joint quality. Another added benefit of using nitrogen is that the solder powder will not oxidize and allows for improved wetting.

If you are interested in understanding how the use of nitrogen in your SMT (surface mount) reflow process can improve your HDI assembly process and reduce costs, please contact Air Products for an evaluation of your assembly process and learn how our team of experts can assist you.