생산 라인에서 솔더 접합 균열이 발생하면 우리의 첫 번째 반응은 장비를 교체하는 것이 아니라 솔더 페이스트 배치 및 리플로우 프로파일을 확인하는 것입니다. 왜냐하면 숨겨진 균열의 85% 이상이 솔더 접합 내부에 전단 응력을 생성하는 냉각 단계 중 과도하게 빠른 냉각 속도와 결합되어 솔더 페이스트 자체와 기판의 열팽창 계수 사이의 불일치에서 발생하기 때문입니다. 이 응력이 솔더 조인트 가장자리나 IMC 인터페이스에 임계값까지 축적되면 미세 균열이 형성됩니다. 이러한 균열은 X-ray에서는 보이지 않는 경우가 많지만 고객의 고온 고습 노화 테스트에서는 중앙에서 발생합니다.
솔더 조인트 솔더 페이스트의 선택은 세 가지 엄격한 지표를 밀접하게 따라야 합니다. Tg 온도는 고객의 최대 작동 온도보다 20℃ 이상 높아야 하고, 열 변형을 흡수하려면 연신율이 45%보다 커야 하며, 0.3~0.7% 사이의 은 함량은 습윤성을 보장할 뿐만 아니라 과도한 취성 Ag3Sn 상으로 인한 피로 저항 감소를 방지할 수 있습니다. 우리는 -40℃에서 125℃까지 500사이클의 열충격 후 비교를 위해 동일한 0402 저항기를 사용한 적이 있으며, 저탄성 솔더 페이스트를 사용한 솔더 조인트의 균열 속도는 고탄성 모델의 1/6에 불과하고 균열 시작 위치가 패드 가장자리에서 솔더 본체 중앙으로 이동하여 응력 해제 경로가 본질적인 변화를 겪었음을 나타냅니다.
인쇄 공정의 스텐실 구멍 크기는 솔더 페이스트 입자 크기와 엄격하게 일치해야 합니다. Type 4 솔더 페이스트를 사용할 때 Type 3 스텐실 애퍼처를 계속 사용하면 리플로우 후 솔더 페이스트 볼륨이 부족하고 솔더 접합 높이가 부족해집니다. 냉각 및 수축 중에 중복된 소성 변형 공간이 부족하여 솔더 조인트 루트에 가로 균열이 발생할 가능성이 매우 높습니다. Type 5 솔더 페이스트는 01005 장치에 적합하지만 주변 온도와 습도에 더 민감합니다. 작업장 RH가 60%를 초과하면 점도 감쇠율이 유형 4보다 3배 빨라지며, 이는 직접적으로 불량한 탈형을 유발하고 솔더 볼과 관련된 미세 균열의 위험을 증가시킵니다.
피크 리플로우 온도는 높을수록 좋습니다. 솔더 페이스트의 플럭스 잔류물이 230℃ 이상에서 60초 이상 지속되면 탄화된 제품이 IMC 층에 박혀 Cu6Sn5와 솔더 매트릭스 사이의 결합력을 약화시킵니다. 이때, 솔더 조인트가 겉보기에는 꽉 찬 것처럼 보이더라도 낙하 테스트 중에 이 경계면을 따라 벗겨지기 쉽습니다. 우리는 의료용 마더보드 배치를 추적한 결과 최고 온도를 245℃에서 238℃로 낮추고 유지 시간을 45초로 단축한 후 솔더 조인트 전단 강도의 변동 범위가 ±12%에서 ±5%로 좁아졌고 고온 보관 후 추력 감쇠율이 40% 감소한 것을 발견했습니다.
솔더 페이스트의 신뢰성은 데이터 시트의 신장률과 융점에 의존할 뿐만 아니라 실제 PCB 적층 구조에서 실제 성능을 검증해야 합니다. 예를 들어, 1.6mm 두께의 FR4 + 2oz 구리 두께의 조합은 표준 보드보다 솔더 조인트 냉각 속도를 1.8배 빠르게 만듭니다. 이때 솔더 접합 솔더 페이스트를 더 낮은 유리 전이 온도와 더 빠른 응력 완화 반응과 일치시켜야 합니다. 그렇지 않으면 공정 매개변수가 아무리 좋아도 재료 수준에서 고유한 결함을 억제할 수 없습니다.
