회사 소식 전자 제품 제조업체, 질소 리플로우 솔더링으로 수율 향상

리플로우 솔더링은 제어된 온도 프로파일을 사용하여 솔더 페이스트를 녹이고 부품과 PCB 사이의 안정적인 연결을 형성하는 정밀 프로세스입니다. 이 프로세스는 일반적으로 다음과 같은 4가지 중요한 단계로 구성됩니다.

• 예열 단계:온도가 점진적으로 증가하면 솔더 페이스트에서 용제가 증발하는 동시에 부품의 열 충격 손상을 방지할 수 있습니다. 가열 속도를 정밀하게 제어하는 ​​것은 필수적입니다. 속도가 너무 높으면 부품 균열이 발생할 수 있고, 속도가 부족하면 후속 납땜에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 침지 단계(열 평형 구역):안정적인 온도를 유지하면 플럭스가 활성화되고 산화물이 제거되며 균일한 PCB 가열이 보장됩니다. 이 준비 단계는 성공적인 솔더 용해에 매우 중요합니다.
• 리플로우 단계:납땜의 융점 이상으로 온도가 급격히 상승하면 구성 요소 리드와 PCB 패드가 적절하게 젖어 야금학적 결합이 형성될 수 있습니다. 온도 정밀도는 매우 중요합니다. 과도한 열은 부품을 손상시키고 열이 부족하면 접합부가 약해집니다.
• 냉각 단계:제어된 냉각은 솔더 조인트를 최종 전기 및 기계 연결로 굳힙니다. 과도한 냉각 속도는 응력 균열을 유발하여 장기적인 신뢰성을 손상시킬 수 있습니다.

리플로우 솔더링의 광범위한 채택은 정밀도, 효율성 및 호환성의 상당한 이점에서 비롯됩니다.

• 높은 정밀도와 반복성:정확한 온도 및 시간 제어를 통해 일관된 고품질 솔더 조인트의 대량 생산이 가능합니다.
• 안정적인 전기 연결:안정적인 전자 작동을 위해 우수한 전도성과 기계적 강도를 갖춘 조인트를 생산합니다.
• 미세 피치 부품 호환성:BGA 및 마이크로칩과 같은 고밀도 패키지를 포함한 다양한 표면 실장 장치를 수용하여 소형화 요구를 충족합니다.
• 자동화 준비:자동화된 생산 라인과 원활하게 통합되어 효율성을 높이는 동시에 인건비와 인적 오류를 줄입니다.

기존 리플로우 솔더링이 여전히 널리 사용되고 있지만 고온 환경은 솔더 및 부품 리드의 산화를 촉진하여 접합 품질을 저하시킵니다. 산화는 적절한 납땜 습윤을 방해하여 콜드 조인트, 보이드 및 궁극적으로 제품 신뢰성과 수명을 손상시키는 기타 결함의 위험을 증가시킵니다. 질소 리플로우 솔더링은 이러한 문제를 효과적으로 해결합니다.

불활성 가스인 질소는 납땜 중 산화를 억제하는 무산소 환경을 조성합니다. 리플로우 오븐에 질소를 도입하면 측정 가능한 품질 개선이 이루어집니다.

• 산화 감소:납땜 환경의 산소 함량을 크게 낮추어 납땜 및 부품 표면의 산화를 방지합니다.
• 향상된 습윤성:리드와 패드의 탁월한 커버리지를 위해 솔더 흐름 특성을 개선하여 더 강한 접착력을 생성합니다.
• 결함 최소화:콜드 조인트, 보이드 및 브리징 발생률을 줄여 1차 통과 수율을 향상시킵니다.
• 온도 최적화:산화 감소로 인해 피크 온도가 약간 낮아지고 열에 민감한 구성 요소가 보호됩니다.
• 향상된 관절 모양:육안 검사와 품질 관리를 용이하게 하는 더 빛나고 균일한 솔더 조인트를 생성합니다.

즉각적인 품질 이점 외에도 질소 리플로우는 구성 요소 및 PCB 서비스 수명을 연장하는 동시에 유지 관리 비용을 절감합니다. 항공우주 및 의료 기기와 같은 신뢰성이 높은 애플리케이션의 경우 질소 리플로우는 필수적인 제조 공정이 되었습니다.

전자 제조업체는 일반적으로 대량 액체 질소 공급 또는 현장 생성 시스템이라는 두 가지 방법을 통해 질소를 조달합니다. 액체질소는 더 높은 비용과 공급망 의존성을 지닌 정기적인 배송과 저장 인프라가 필요하지만, 현장 질소 발생기는 보다 경제적이고 안정적인 대안을 제공합니다.

현장 시스템은 공기 분리 기술을 활용하여 주변 공기에서 직접 질소를 추출하여 리플로우 오븐에서 즉시 사용할 수 있습니다. 두 가지 기본 분리 방법은 다음과 같습니다.

• 압력 변동 흡착(PSA):압력 하에서 산소를 선택적으로 포착하는 특수 흡착제를 사용하여 까다로운 응용 분야에 이상적인 고순도 질소를 생성합니다.
• 막 분리:차등적인 가스 투과율을 기반으로 공기에서 질소를 분리하는 반투막을 사용하여 순도가 낮은 요구 사항에 맞게 신속하게 배포 가능한 소형 솔루션을 제공합니다.

현장 질소 생성은 제조업체에 다음과 같은 몇 가지 전략적 이점을 제공합니다.

• 완벽한 공정 제어:생산 요구 사항에 맞게 질소 순도와 유속을 실시간으로 조정할 수 있습니다.
• 상당한 비용 절감:액체 질소 조달, 운송 및 보관과 관련된 반복 비용을 제거합니다.
• 공급망 신뢰성:외부 공급업체에 대한 의존성을 제거하여 배송 지연으로 인한 생산 중단을 방지합니다.
• 확장 가능한 용량:증가하는 생산량과 질소 수요를 수용할 수 있도록 모듈식 확장이 가능합니다.

전자 제조업체의 경우 현장 질소 생성에 투자하려면 신중한 재무 평가가 필요합니다. 포괄적인 투자 수익(ROI) 분석에서는 다음 사항을 고려해야 합니다.

투자 수익:

• 질소 비용 절감(주요 이점)
• 납땜 수율 향상으로 재작업 비용 절감
• 부품 수명 연장으로 유지 관리 비용 절감
• 중단 없는 공급으로 생산 효율성 향상

투자 비용:

• 발전기 장비 구매
• 설치 및 시운전
• 지속적인 운영 및 유지 관리

대부분의 대량 제조업체는 상당한 운영 비용 절감 및 품질 개선을 통해 1~3년 이내에 완전한 ROI를 달성합니다.

• 제품 신뢰성 요구 사항에 따라 적절한 질소 순도 수준을 선택하십시오.
• 질소 환경에 대한 리플로우 온도 프로파일 최적화
• 납땜 및 질소 발생 장비 모두에 대한 정기적인 유지 관리 프로그램을 구현합니다.
• 새로운 프로세스 및 시스템에 대한 포괄적인 운영자 교육 제공