솔더링에서, NWO (비습윤 오픈) 원인 및 해결에 대한 이해

몇 년전에 인텔 코퍼레이션이 비습윤 오픈 (NWO, Non-Wet Open)이라고 적절히 명명한 결함을 강조했습니다. 다른 사람들은 그것을 “매달린 공”이라고 불렀습니다. 이는 돌출된 구성요소, 구체적으로 인텔의 하스웰 및 아이비 브리지 프로세서 등과 같이, 매우 얇은 유기 기질로 된 돌출된 구성요소와 관련된 솔더링 결함입니다. 최근 저의 동료, 데릭 허론이 여기서 이 결함에 대해서 썼습니다.

NWO는 그 본질이 매우 간단합니다. 솔더 페이스트는 일반적으로 얇은 FR4 인쇄 회로판 상에 스텐실 인쇄됩니다.  돌출된 구성요소는 다른 SMT 기기를 따라 배치되고, 어셈블리는 PCB에 SMT 구성요소의 솔더링 효과를 위한 리플로우 오븐을 통해 보내집니다.  비대칭적으로 유기 기지 위에 놓이는 다중 실리콘 다이와 함께 종종, 돌출부 구성요소의 구조에 사용된 기지의 얇은 본질 때문에, 돌출된 구성요소는 시작에서부터 약간 휘어집니다.  게다가, 다시 돌출부 구성요소의 구조에 사용된 기지의 얇은 본질 때문에, 비대칭적으로 다중 실리콘 다이와, 종종, 매우 얇은 인쇄 회로판에 위치하여, 리플로우 사이클 동안 돌출된 구성요소 및 인쇄 회로판 모두에 상당한 양이 휘어집니다.  PCB 표면으로부터 돌출된 구성요소 모서리와 끝이 휘어지기 때문에, 솔더 페이스트 침전이 주변 돌출에 부착되고 패드에서 들려집니다. 이 분리 동안, 솔더 페이스트는 구성요소 위에서 다시 흐르고 솔더 돌출과 결합합니다. 절대로 솔더 페이스트는 패드에 성공적으로 퍼지지 않고 NWO가 만들어집니다.

이 현상은 OSP-코팅된 구리 패드에서 가장 일반적입니다. ENIG, 주석 침수 및, 안티젠 침수와 같은 다른 패드 마무리에 발생할 수도 있지만, 좀처럼 거의 없습니다. 이것은 패드의 OSP 코팅이 유기 및 비금속이기 때문입니다. 유기 코팅과 반대로, 솔더 페이스트는 우선 부착되고 구성요소 위의 솔더 돌출 같은 금속 표면에 퍼집니다.

솔더 페이스트는 OSP 코팅을 부식하는 플럭스 화학이 있는 NWO를 경감시키도록 디자인되었고, 솔더 합금 입자 안에 있는 주석이 구리 안으로 분산되게 허용하고 그것에 결합을 시작하므로, 패드에 붙어 있고, 구성요소가 휘어질 때 들려지지 않습니다. PCB 패드에 침전된 솔더 페이스트가 패드에 붙어 있는 곳과 구성요소가 위로 휘어져 버릴 때 그것을 돌출부에서 분리하는 곳에서, 이것이 결국 HIP (헤드인필로우)로 부르는 다른 결함의 코팅이 될 수 있습니다. 그러나, 이것은 일반적으로 더 큰 페이스트 침전을 만들기 위해 구멍을 크게 하여 쉽게 해결할 수 있습니다.