솔더 페이스트 신뢰성은 플럭스 화학이나 리플로우 프로파일이 아니라 합금 분말의 물리적 구조에서 시작됩니다. 여기서 크기 분포는 재료가 스텐실 개구에서 얼마나 균일하게 방출되고, 패드 표면에 접착되고, 녹는 동안 합체되는지를 결정합니다. 10μm 미만의 과도한 미세분말을 포함하는 넓은 분포는 산화물 표면적을 증가시키고 솔더 볼링을 촉진하는 반면, 45μm 이상의 큰 입자는 개구 충진을 방해하고 간헐적인 인쇄 실패를 유발하며, 특히 유형 4 또는 더 미세한 분말이 필요한 0.3mm 피치 구성요소에서 더욱 그렇습니다.
IPC-7527 표준은 D10, D50 및 D90 값을 기반으로 8가지 분말 유형을 정의합니다. 유형 3(D50 ≒ 32 µm, 범위 25~45 µm)은 0402에서 SOIC 패키지까지 처리하는 일반 SMT 라인의 주력으로 남아 있으며, 유형 4(D50 ≒ 25 µm, 범위 20~38 µm)는 0.25mm 피치까지 안정적인 인쇄를 가능하게 합니다. 유형 5(D50 ≒ 18 µm, 범위 15~25 µm)는 ≥1:1.5 종횡비 및 적절한 나노코팅을 갖는 전기 주조 스텐실과 결합할 때 0.2mm 피치 QFN 및 마이크로 BGA를 지원합니다.
제조업체는 불활성 가스 원자화에 이어 다단계 공기 분류를 통해 분포를 제어합니다. 여기서 로터 속도, 공기 흐름 속도 및 공급 속도가 공동으로 절단 지점을 결정하며, 분류기 압력의 사소한 드리프트도 D90의 측정 가능한 변화를 유발합니다. 이는 25mm/s의 고속 인쇄 중 0201 패드의 영역 적용 범위가 5~8% 감소하는 것과 직접적인 관련이 있습니다. 따라서 배치 간 일관성은 NIST 추적 가능한 PSL 표준에 대해 보정된 레이저 회절 분석기를 사용하여 모니터링되며 허용 가능한 변동은 30kg 생산 로트에서 D50에서 ±1.2μm, D90에서 ±3.0μm로 제한됩니다.
좁은 스팬 지수(D90/D10 < 2> 3.0)는 HDI 기판에서 0.15mm 열 비아 주변의 불완전한 유착 확률을 증가시키며, 특히 <6>을 함유한 저고형분 플럭스 제제와 결합할 때 더욱 그렇습니다.
일반적으로 70% 유형 4와 30% 유형 5 분말을 혼합하는 이중 모드 혼합물은 더 큰 입자가 페이스트 전단 중에 구조적 스페이서 역할을 하는 동안 미세 입자가 간극을 채우고 금속 부하 밀도를 최대 91.5wt%까지 향상시키기 때문에 방출 효율을 저하시키지 않으면서 향상된 슬럼프 저항성을 제공합니다. 그러나 이 접근 방식에서는 밀도가 일치하지 않는 산화물 층이 저장 중에 미세 분리를 유발하거나 그 이상으로 일관되지 않은 점착 시간 감소를 유발할 수 있으므로 정밀한 유변학적 조정이 필요합니다. 25°C에서 12시간.
현장 검증에 따르면 D50 = 33.1 µm 및 범위 = 2.8인 공칭 Type 3 페이스트에서 D50 = 24.7 µm 및 범위 = 2.0인 제어된 Type 4 페이스트로 전환하면 0.4mm 피치 TSSOP의 브리징이 62% 감소하고 스텐실 두께가 유지되는 경우 12라인 배포 전반에 걸쳐 1차 통과 수율이 89.3%에서 97.1%로 향상되는 것으로 나타났습니다. 100μm 이하이고 조리개 감소는 CAD 패드 치수의 −12% 이내로 유지되어 부피 대 면적 비율을 0.62 이상으로 유지합니다.
사용자는 공급업체를 변경할 때마다 실제 체 분석 결과와 비교하여 들어오는 분말 데이터 시트를 확인해야 합니다. 선언된 D50 값은 분산 매질, 초음파 강도 또는 레이저 회절 설정의 굴절률 가정의 차이로 인해 측정된 값과 최대 ±2.4μm까지 다를 수 있으며, 이러한 불일치는 0.1mm 솔더 마스크 정의 패드를 목표로 하는 국지화된 75μm 얇은 섹션이 있는 계단형 스텐실에 페이스트를 배치할 때 운영상 매우 중요해지기 때문입니다.
