솔더 페이스트 인쇄 후 나타나는 작은 솔더 비드의 대부분은 솔더 페이스트에 본질적으로 포함된 자유 솔더 파우더에서 나온 것이 아니라 플럭스 범핑, 금속 분말 덩어리 파열, 솔더 스패터링 및 솔더 페이스트 리플로우 공정 중 국부 산화막 파열로 인한 가스 방출이 결합된 결과입니다. 솔더 페이스트 내 25μm 이하의 초미세 분말 비율이 8%를 초과하면 초기 리플로우 단계에서 지나치게 높은 표면 에너지로 인해 불균일한 용융이 쉽게 유발되어 직경 0.2mm보다 작은 솔더 비드와 함께 솔더 페이스트 잔여물이 다량 형성될 수 있습니다.

우리는 동일한 솔더 페이스트의 경우 솔더 비드의 수가 서로 다른 스텐실 애퍼처 크기에 따라 3배 이상 다를 수 있다는 사실을 발견했습니다. 근본 원인은 스퀴지 압력 하에서 솔더 페이스트가 전단 박화를 겪게 될 때 플럭스 시스템이 전단 속도에 너무 빨리 반응하면 탈형 순간에 가장자리 붕괴가 발생하여 공기가 패드 갭으로 유입되기 때문입니다. 이러한 갇힌 마이크로 버블은 솔더 페이스트 리플로우 온도가 150°C로 상승한 후 급격하게 팽창하고 파열되어 불완전하게 젖은 솔더 분말 입자를 솔더 마스크에 직접 분사하여 분리된 솔더 비드를 형성합니다.

이 현상을 해결하기 위해 우리는 플럭스 수지 연화점과 용매 끓는점 범위 간의 일치에 솔더 페이스트 최적화에 중점을 두었습니다. 로진 유도체 연화점이 68~72°C로 제어되고 에탄올/프로필렌 글리콜 혼합 용매의 초기 끓는점이 112~116°C 범위에 속하면 솔더 페이스트는 배치 전에 충분한 접착력을 유지하여 가장자리 붕괴를 방지하고 리플로우 예열 단계에서 급격한 가스 급증을 방지하기 위해 완만한 배기를 달성할 수 있습니다. 이 시너지 디자인은 솔더 비드 발생률을 제곱센티미터당 평균 4.7비드에서 0.9비드 미만으로 줄였습니다.

In 추가로, 솔더 페이스트의 은 함량은 높을수록 좋습니다. Ag 함량이 0.3wt%에서 0.7wt%로 증가하면 붕괴 방지 능력은 향상되지만 강화된 은 상 분리 경향은 대신 패드 가장자리에서 솔더 비드 솔더 페이스트의 농축을 촉진합니다. 이는 특히 0402 및 소형 패키지 장치 주변에서 명백합니다. 따라서 기본 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 비율을 변경하지 않고 유지하면서 나노 크기의 알루미나 코팅 입자 형태로 플럭스 캐리어에 은의 일부를 도입하여 고온 점도를 향상시키고 젖음 균형을 방해하지 않습니다.

현장 검증에 따르면 최적화된 솔더 페이스트로 전환한 후에는 기존 리플로우 오븐 온도 영역 설정을 조정할 필요가 없습니다. 새로운 솔더 페이스트의 용융 창 변화에 적응하려면 체인 속도를 ±0.15m/min까지 미세 조정하기만 하면 됩니다. 모든 생산 라인은 전환 첫날 CPK > 1.33을 달성했으며 연속 72시간 동안 솔더 비드와 관련된 AOI 잘못된 경보의 증가가 없었습니다. 이는 솔더 페이스트 리플로우 동작이 장비 열 관성과 안정적인 결합을 형성했음을 나타냅니다.