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6   Pb Free에서 Coold Solder가 발생 되는데요 ?   2007/01/18   2579
질문 : 최근 무연납으로 작업을 하다 보니..... 납이 뭍지 않는 불량이 발생 하는데요 ?.

답 :  
보내주신 내용에 대하여 답하여 드리겠습니다.
 
本 내용을 SMD Parts을 놓는것을 실장 혹은 placer라고 하는데 일반 Reflow사용을 기준한다면 SMD Device로 이해하고 언급하기로 하겠습니다.
 
일반적으로 "크림솔저"를 8% 점도를 기준하여 Reflow되어야 할 시간을 20~25 분을 기준 합니다.
이러한 조건은 주변의 바람 (에어콘. 선풍기 주변의 변화가 없는것을 기준하였을 때) 입니다.
 
확인 1.
프린터를 한 後 리플러워 까지 걸리는 시간을 Check하여 보세요 !
本 시간은 프락스가 기화성이므로 솔더링을 하는데 가장 중요한 공정입니다. 
프락스가 기화된 후 그에 대한 품질은 매우 좋치 않습니다.
 
확인 2.
이 경우는 FPCB 부품의 산화 입니다. 창고에 있다가 현장으로 PCB를 이동하면 그에 따른 온도 차이로 미세한 막이 형성 됨니다.
(이러한 것은 안경을 착용 후 온도 차이가 다른 내방 혹은 더운 곳으로 이동 되었을 때 와 같습니다)
최근들어 이러한 不良을 방지하기 위하여 별도의 온습도 관리 cabinet을 사용 합니다.
또한 사용 前 까지 진공 밀봉된 상태로 PCB &  Device을 공기. 습도 와 노출을 시키지 않습니다.
 
* 2항 과 같은 경우 귀사에서 사급을 받아 자재상태가 장기 본관상태가  좋치 않을 경우 발생 됩니다.
 
대안.
2항의 경우 사용하기 하루 前  No Cleaning Flux로 부품에 분사하여는 방법 입니다.만약 PCB에도 납이 묻지 않는다면 역시 PCB에도 Flux를 분사하여 줍니다.
(이러한 방법은 꽃 물 주는 작으마한 분무기를 분사여 주면되며 반드시 자연건조 되어야 합니다)
 
그렇기 때문에 하루 전에 작업할 Test 분에 대하여 원인을 파악하기 위함입니다.
 
* 이러한 작업 방법은 정상적인 PCB일 경우 방산용. 산업용에 솔더의 기능 향상 시키는데도 적용하여 사용 합니다.
 
본인이 생각 할 때 2개의 문제 중 하나이며  Solder paste (크림솔더) Flux의 역활이 매우 중요하며 품질을 좌우 합니다.
 
* 크림솔더 Printer사용시 500g짜리에서 납을 덜어낸 후 반드시 남은  것은 냉장 보관을 하여야 하며 이것은 상온 환경에서 Flux가 기화 되기 때문입니다.
 
* 일반 Normal Solder paste보다 Pb Free의 용점이 높으며 그에 따른 Welding Point로 가기전 모든 Flux가 소모 되었을때,   Reflow에서   주석. 은 이 개별적으로 용점이 되어 버림니다. 이러한것이 심하면 Micro Scope로 보았을때 더욱 잘 볼 수 있습니다.
 
* Chip Device 밀도가 적으면 적을 수록 더욱 심할 것이라 생각 합니다.
 
* 이러한 것을 오직 Reflow에서 해결하고자 한다면 절대 원인을 찾지   못합니다. 

1) 솔더 크림의 보관은 영상 3~7'C에서 보관을 하여야 하며 제조일로 부터 3개월 까지 가능합니다.
    이것은 밀봉된 Flux라 하더라도 Flux가 산화 와 변질 때문입니다.
2) 작업
         ㄱ) 새로운 Solder paste를 같고 프린터를 하여 빠른 시간 내에 SMD Device Pick & Place 한 후 Reflow을 하여 보세요.
         ㄴ) 크림솔더를 사용하지 않을 시간 때에는 비닐/아크릴 등으로 덮으며 SMD 수작업 placer하는 공정에 바람등의 기류 형성이 있으면 빨리 Flux 가 기화 됩니다.
  * 이러한 작업 방법을 개선하기 위하여 작업부 상면을 아크릴 투명으로 덮고 그안에서 작업을 하는 방법도 있습니다.
 
  * 이러한 문제는 당사에서 많이 경험을 하며 업체에서 Printer를 한 후 30~40분 후 도착 Reflow test를 하면 90% Coold Solder 입니다.
 
3) 本人이 언급한 바와 같이 S사에서 받는 크림솔더는 Full 자동 공정을 기준하여 test 한 결과의 솔더 크림으로 프린팅 후 자동 Mounter 실장 까지 2~3분이 넘지 않습니다.  현재 점도는 매우 맞지 않는다고 생각 합니다.
 
    현재와 같은 환경에 작업을 하기 위하여 크림솔더 점도를 12%를 Sample을 구하여 test하면 30%정도 까지 가능하리라 생각하며 현재 사용하는것은 7~8% Flux점도가 되리라 생각 합니다.
 
4) 이러한 것은 기초적 data를 같고 단계적으로 진행한다면 문제해결은 쉬우리라 생각 합니다.
 
5) 참고로 reflow에 대하여 언급하겠습니다
   예) 30 x 30cm의 Fixture 로 된 PCB를 작업 할 때  Fixture가  손실되는 온도가 있으며 이러한 온도를 다시 Regulter에서 온도를 보상하기 위하여 그에 따른 시간이 필요 합니다.
    
       Normal Solder를 사용 할 때는 문제가 되지 않으나 Pb Free를 사용할 때는 PCB Size 크기 많치 간격을 띠운 후  PCB를 투입하여야 합니다.
 
      이것은 반드시 지키어야 하며 줄줄이 들어 갈 때 온도보상(Fixture 온도 손실)을 하지 못하여 결국 Coold Solder가 됩니다.
 
      당분간 온도 Profile을 같고 PCB 투입 인터발을 지키어 Soldering 상태에 따른 온도를 확인하여 보세요 !
 
上記 와 같은 내용을 단계적으로 원인을 분석하면 좋은 결과가 되리라 생각되며 특히 프린터 공정에서 Reflow전공정의 시간을 단축/Flux기화/ reflow 텍 타임을 지키면 좋은 결과가 되리라 생각 합니다
 
                                                                                끝.
 
       
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