솔더맘: 친환경 대안? 

솔더 마더의 소리를 듣고 특정 페이스트나 플럭스 코어를 떠올릴 수도 있습니다. 사실, 그것은 약간 흐릿해진 업계 속어입니다. 종종 이는 기본 솔더 합금 또는 페이스트의 주요 플럭스 매체(다른 모든 것이 만들어지는 기본 혼합물)를 나타냅니다. 이제 실제 추진은 합금 자체에 관한 것이 아니라 전체 시스템에 관한 것입니다. 생산 라인의 성능을 저하시키지 않고 불쾌한 것들을 제거할 수 있습니까? 나는 너무 많은 엔지니어들이 녹색 데이터시트를 쫓다가 나중에 보이딩이나 삭제 표시로 인해 살해당하는 것을 보았습니다.

합금 퍼즐: 무연 그 이상

분명히 SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5)는 기본 무연 마더가 되었습니다. 그러나 친환경적이라고 부르는 것은 납 함량에 불과합니다. 은 채굴 공간은 잔혹하며 높은 처리 온도(일반적으로 240~260°C)로 인해 더 많은 에너지가 소모됩니다. 우리는 Sn-Cu-Ni-Ge 시스템과 같은 은 함량이 낮은 합금과 은이 포함되지 않은 합금을 테스트해 왔습니다. 캐치? 젖음 속도가 느려집니다. OSP 마감 처리된 조밀한 보드에서는 보상을 위해 더 공격적인 플럭스가 필요할 수 있으며, 이로 인해 전체 솔더 모재의 녹색 프로파일이 망가집니다. 균형을 맞추는 행위입니다.

완전 무할로겐 및 저은을 목표로 하는 산업용 센서를 만드는 고객과의 프로젝트 1개. 우리는 Sn-Cu-Bi 합금을 사용했습니다. 리플로우에서는 잘 작동했지만 스루홀 커넥터를 선택적으로 납땜하는 동안에는 납땜 어머니 합금은 빈약한 구멍 채우기를 나타냈습니다. 열 질량의 차이로 인해 열이 흡수되어 관절이 차가워졌습니다. 우리는 웨이브 포트 온도와 플럭스 스프레이를 조정해야 했고, 이로 인해 질소 사용량이 늘어났습니다. 탄소 발자국을 줄이는 데 너무 많은 도움이 됩니다. 테이크아웃? 대체 합금은 환경 부담을 제거하는 대신 환경 부담을 옮겼습니다.

그런 다음 주석 수염이 있습니다. 주석 함량이 높은 합금의 경우 완화는 흔히 컨포멀 코팅이나 언더필(더 많은 화학 물질, 더 많은 공정 단계)을 의미합니다. 친환경적인 납땜 어머니 문제를 하류로 옮기면 안 됩니다. 나는 약간의 비용이 추가되더라도 본질적으로 위스커 성장을 억제하는 니켈이나 망간과 같은 사소한 첨가물이 포함된 합금을 선호합니다. 라이프사이클 뷰입니다.

Flux: 노클린의 더러운 비밀

친환경 라벨이 가장 많이 남용되는 곳이 바로 여기입니다. 무세척 플럭스는 실제로 양성 잔류물을 남길 경우에만 우호적입니다. 많은 제품에는 여전히 습기에 의해 부식되는 활성제가 포함되어 있습니다. 녹색 플럭스 잔류물이 수분을 흡수했기 때문에 수지상 성장과 함께 현장 반환에서 보드를 꺼냈습니다. 실제 변화는 옥수수나 콩과 같은 것에서 파생된 바이오 기반 또는 유기산 플럭스를 향한 것입니다. 분해 부산물은 독성이 적습니다.

하지만 성능이 왕입니다. 우리가 시험한 콩 기반 플럭스는 신선한 ENIG 패드에서 뛰어난 습윤성을 보였습니다. 그러나 약간의 산화 문제나 보관 문제가 있는 보드에서는 무너졌습니다. 활성화 창이 너무 좁았습니다. 우리는 올바른 균형을 맞추기 위해 합성 활성제와 혼합했습니다. 완전히 자연적이지는 않지만, 완전한 합성 물질보다 지속 가능성이 더 높습니다. 때로는 덜 나쁜 진전이 유일한 실용적인 조치입니다.

취급 및 보관도 변경됩니다. 이러한 유기 플럭스 중 일부는 자외선에 민감하거나 보관 수명이 더 짧습니다. 상점이 규율을 지키지 않으면 재료 낭비가 급증합니다. 나는 중간 규모의 어셈블러를 기억합니다. 한단자타이패스너제조유한회사 해당 주요 생산 허브에서는 재고를 엄격하게 관리할 수 있는 규모를 갖추고 있을 수 있습니다. 그러나 소규모 매장의 경우 부패로 인해 비용 대비 이점이 사라질 수 있습니다. 는 https://www.zitaifasteners.com 집중된 산업 기반의 효율적인 물류 모델은 이러한 대안을 채택하는 데 공급망 안정성이 얼마나 중요한지를 강조합니다.

페이스트 및 비히클: 유변학이 전부입니다

솔더 파우더와 플럭스를 담는 차량이 인쇄 가능성을 결정합니다. 많은 녹색 페이스트는 용제 기반 차량을 수용성 차량으로 교체합니다. 좋은 것 같아요. 그러나 물은 더 빨리 증발하여 장시간 인쇄하는 동안 페이스트의 점도가 변합니다. 스텐실이 막히거나 릴리스 불량이 발생합니다. 우리는 폐쇄형 카트리지 시스템을 사용하고 라인의 습도를 제어하는 ​​방법을 배웠으며, 이는 다시 에너지 오버헤드를 추가합니다.

솔더 분말의 입자 크기 분포도 중요합니다. 미세 피치 인쇄에는 유형 4 또는 5 분말(더 작은 구체)이 필요합니다. 대체 합금으로 분말을 제조하는 경우 종종 다른 분무 가스를 사용합니다. 질소는 일반적이지만 일부에서는 폐기물을 줄이기 위해 아르곤 재활용을 모색하고 있습니다. 대부분이 보지 못하는 프로세스 세부 사항이지만 최종 환경 장부에 추가됩니다. 납땜 어머니 붙여 넣기.

실패한 실험이 떠오른다. 우리는 새로운 셀룰로오스 기반 매개체로 페이스트를 시험해 보았습니다. 꿈처럼 인쇄되었으며 모든 IPC 테스트를 통과했습니다. 그러나 리플로우에서는 가스 방출을 예측할 수 없었습니다. 열 질량 차이가 큰 보드에서는 QFN 아래에 엄청난 보이드가 생겼습니다. 차량은 프로필 전체에 걸쳐 휘발성 물질을 원활하게 방출할 수 없었습니다. 연구실로 돌아갑니다. 이는 새로운 재료로 입증된 시스템의 유변학을 모방하는 것이 엄청나게 어렵다는 것을 보여주었습니다.

프로세스 변화: 숨겨진 에너지 비용

친환경 솔더 소재는 단지 항아리로 평가되지 않습니다. 더 높은 온도, 더 긴 프로파일 또는 불활성 대기가 필요할 수 있는 공정에서 평가됩니다. 새로운 무할로겐 바이오플럭스 페이스트에 산화 방지를 위해 10°C 더 높은 최고 온도나 질소 리플로우 터널이 필요한 경우 어셈블리의 에너지 소비가 크게 증가한 것입니다. 이러한 절충안은 친환경 주장에서는 거의 계산되지 않습니다.

우리는 클라이언트에 대한 감사를 수행했습니다. 프리미엄 에코 페이스트로 전환하여 VOC 배출량과 폐기물 처리 비용을 줄였습니다. 그러나 생산량을 유지하기 위해 질소 소비량은 30% 증가했으며 오븐의 에너지 사용량은 약 8% 증가했습니다. 순 환경적 이익은 여전히 ​​긍정적이었지만 마케팅에서 제안한 것보다 더 적었습니다. 진짜 납땜 어머니 문제의 핵심은 전체 프로세스 통합입니다.

재작업과 수리도 더욱 까다로워집니다. 일부 대체 플럭스는 보드 수리를 위해 제거하기 어려운 잔류물을 남깁니다. 청소하기 위해 더 강한 용매가 필요한 경우 다시 원점으로 돌아갑니다. 이제 우리는 처음부터 특정 솔더 페이스트를 호환 가능하고 덜 공격적인 재작업 세척제와 결합하는 것을 권장합니다(시스템 접근 방식).

소싱 및 실제 생존 가능성

마지막으로 공급망에 관한 것입니다. 완벽한 실험실 규모 납땜 어머니 10,000kg을 지속적으로 얻을 수 없다면 대안은 쓸모가 없습니다. 많은 혁신적인 재료는 배치 간 균일성을 확장하거나 보장할 수 없는 소규모 화학자로부터 나옵니다. 대량 제조업체의 경우 신뢰성은 협상할 수 없습니다.

이것이 바로 프로덕션 클러스터가 중요한 이유입니다. 베이징-광저우 철도 및 고속도로와 같은 주요 운송 경로에 인접한 한단의 융녠구와 같은 장소에 있다는 것은 단지 운송 패스너에 관한 것이 아닙니다. 같은 회사의 경우 한단자타이패스너제조유한회사, 이는 새로운 재료의 일관되고 대규모 채택을 지원할 수 있는 재료 공급업체 및 물류 네트워크에 포함되는 것입니다. 솔더 공급업체가 출장으로 하루 거리에 있는 경우 재고를 줄이고 공정 조정에 더 빠르게 대응할 수 있습니다.

보다 친환경적인 대안으로의 전환은 단순한 교환이 아닙니다. 이는 합금, 플럭스, 차량, 분말 및 이들이 존재하는 프로세스 등 솔더 모체 개념을 재엔지니어링한 것입니다. 이는 지저분하고 타협으로 가득 차 있으며 페이스트 병뿐만 아니라 전체 보드를 보아야 합니다. 목표는 순수함이 아닙니다. 패스너부터 서버 마더보드까지 모든 것이 실제로 작동하도록 만드는 신뢰성을 희생하지 않고도 실제로 영향을 덜 줍니다.