두꺼운 구리 PCB는 전원 모듈, LED 드라이버 및 자동차 OBC에 널리 사용됩니다. 2온스 이상의 구리 두께로 인해 발생하는 높은 열용량으로 인해 기존 PCB 솔더 페이스트는 젖음성 저하, 과도한 보이드 및 리플로우 중 솔더 조인트 수축 균열과 같은 문제가 발생하기 쉽습니다. 8층, 4온스 두께의 구리 보드에서 3개월 연속 대량 생산을 통해 우리는 BGA 부품에서 평균 보이드율이 35%라는 것을 발견했습니다. 금속 함량 90.5%, 점도 280Pa·s, 요변성 지수 4.2의 두꺼운 구리 솔더 페이스트로 전환한 후 보이드율은 12% 미만으로 감소했습니다. 이는 솔더 페이스트의 금속 함량과 유변학적 매개변수가 두꺼운 구리의 열 응답 특성과 엄격하게 일치해야 함을 보여줍니다.

인쇄 공정의 안정성은 후속 납땜의 성공 여부를 직접적으로 결정합니다. 두꺼운 구리 기판 패드의 표면 거칠기 Ra는 종종 1.8μm 이상에 도달합니다. 스퀴지 압력 하에서 일반 솔더 페이스트는 모서리가 무너지고 구리 포일의 측벽 틈으로 침투하여 솔더 또는 브리징이 불충분해지는 경향이 있습니다. 입자 크기 D50이 25μm인 로진 기반의 활성이 강화된 두꺼운 구리 솔더 페이스트로 전환한 후 스텐실 애퍼처 활용도가 68%에서 89%로 증가했으며 500회 연속 인쇄 후에도 심각한 막힘이 관찰되지 않았습니다. 핵심은 이 솔더 페이스트의 요변성 회복 시간이 1.2초 이내에 제어되어 두꺼운 구리 패드의 표면 불규칙성으로 인해 발생한 국부적인 보이드를 빠르게 채울 수 있다는 것입니다.

리플로우 중 동적 습윤 거동은 일반 PCB보다 더 민감합니다. 두꺼운 구리 솔더 페이스트는 150°C ~ 183°C 범위 내에서 지속적으로 활성을 방출하고 계면 장력을 줄이는 능력을 입증해야 합니다. 그렇지 않으면 녹지 않은 플럭스 잔류물이 QFN 리드의 뿌리에 남을 가능성이 높습니다. In 비교 테스트에서 우리는 세박산과 아디프산의 혼합 시스템을 포함하는 두꺼운 구리 솔더 페이스트가 단일 로진 시스템에 비해 최고 온도 217°C에서 0.13mm 더 높은 솔더 접합 상승 높이를 달성했으며 IMC 층 두께의 균일성이 22% 향상되었음을 확인했습니다. 이는 중온도 범위에서 유기산의 단계적 활성화 메커니즘이 두꺼운 구리 열 흡수로 인한 국부적인 온도 지연을 효과적으로 보상하기 때문입니다.

청소 호환성은 간과되는 경우가 많지만 신뢰성이 높은 시나리오에서는 두꺼운 구리 보드가 주로 사용됩니다. 물로 세척 가능한 두꺼운 구리 솔더 페이스트의 경우 잔류 이온 함량이 45.2μg/cm²를 초과하면 습하고 편향된 조건에서 전기화학적 마이그레이션이 유발됩니다. 우리는 무세척으로 표시되어 있지만 실제로는 약한 물 세척이 필요한 솔더 페이스트로 인해 자동차 프로젝트에서 일괄 CAF 실패를 일으킨 적이 있습니다. 이 문제는 염화물 이온 함량이 0.5μg/cm² 미만이고 안정적인 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 함량이 6.3 ± 0.4%인 전용 두꺼운 구리 솔더 페이스트로 전환한 후에야 궁극적으로 해결되었습니다. 이는 PCB 솔더 페이스트의 화학 잔류물 표시기가 두꺼운 구리 적용 등급에 따라 재보정되어야 함을 나타냅니다.

배치 간 일관성은 생산 라인의 생명선입니다. 동일한 모델의 두꺼운 구리 솔더 페이스트의 점도 변동이 ±15 Pa·s를 초과하면 인쇄 두께의 표준 편차가 8.2 μm에서 14.7 μm로 급증합니다. 특정 브랜드의 솔더 페이스트를 승인할 때 우리는 세 배치의 요변성 지수가 각각 4.1, 5.3, 3.9라는 것을 발견했습니다. 우리는 즉시 도입을 중단하고 납품 시 공급업체에 각 배치에 대한 유변학 프로파일을 제공하도록 요구했습니다. 이는 두꺼운 구리 PCB가 솔더 페이스트의 물리적 특성 매개변수의 개별 드리프트를 견딜 수 없기 때문입니다. 편차가 있으면 리플로우 후 숨겨진 콜드 솔더 조인트 또는 약한 솔더 조인트가 발생할 수 있습니다.