에너지 저장 전원 보드의 넓은 구리 호일 영역의 열 용량은 기존 PCB의 열 용량을 훨씬 초과합니다. 8mm²를 초과하는 면적의 대형 패드와 결합할 경우 일반 솔더 페이스트는 고르지 않은 국부적 열 흡수로 인해 리플로우 단계에서 용융이 지연되고 습윤이 중단되는 경향이 있으며, 이로 인해 직경이 150μm보다 큰 집중된 보이드가 추가로 형성됩니다. 우리는 동관에 있는 인버터 고객의 생산 라인에서 3번 연속 시험 생산 실패를 경험했으며, 근본 원인은 요변성 지수가 2.3에 불과한 범용 솔더 페이스트의 오용이었습니다. 인쇄 후 변형률은 최대 18%에 이르렀으며 이는 대형 패드에 허용되는 변형 임계값인 6%를 훨씬 초과했습니다.
대형 패드용 솔더 페이스트는 세 가지 엄격한 사양을 동시에 충족해야 합니다. 즉, 0.15mm 두께의 스텐실 개구에 대한 처짐 방지 성능을 지원하기 위해 850±50Pa·s로 유지되는 점도, 스퀴지를 통과한 후 페이스트가 전단 저항 구조를 빠르게 회복할 수 있도록 보장하는 요변성 지수 ≥3.8, 그리고 열 전도성과 솔더 접합 강도의 균형을 맞추기 위해 89.5±0.3wt%로 엄격하게 제어되는 금속 함량입니다. 우리는 명목상"고신뢰성" 솔더 페이스트의 세 가지 유형을 사용하여 비교 검증을 수행한 적이 있습니다. 그 중 하나는 보이딩이 낮다고 주장했음에도 불구하고 금속 함량이 91.2wt%였으며 그 결과 120°C 예열 단계에서 명백한 솔더 비드 튀김이 발생했는데 이는 플럭스 시스템이 높은 금속 함량과 호환되지 않음을 나타냅니다.
저공극 솔더 페이스트의 핵심은 단순히 플럭스의 비율을 줄이는 것이 아니라 로진 유도체 및 활성화제의 분해 온도 구배가 대형 구리 포일의 가열 곡선에 정확하게 삽입되도록 요구하는 것입니다. 예를 들어, IPC-TM-650 2.4.47에 따라 보이드율이 3% 미만인 것으로 확인된 특정 솔더 페이스트의 주요 용매 끓는점은 178°C로 설정되어 있으며 이는 리플로우 영역 초기 단계의 두꺼운 구리 기판에 대한 평균 가열 속도 1.8°C/s와 정확히 일치합니다. 끓는점이 162°C인 유사한 제품을 대신 사용하면 150°C 담금 영역에서 미리 격렬하게 기화되어 불완전하게 녹은 솔더 분말을 패드 가장자리 밖으로 밀어냅니다.
현장에서 솔더 페이스트를 교체할 때 공급업체가 제공하는 DSC 곡선에만 의존해서는 안 됩니다. 스텐실 수명 감쇠율은 실제로 측정되어야 합니다. 특정 수입 저공극 솔더 페이스트를 사용했을 때 320회 연속 인쇄 후 미크론 규모의 페이스트 잔여물이 스퀴지 가장자리에 나타나기 시작하여 325번째 보드의 패드 가장자리에서 솔더 브리징이 발생하는 것을 발견했습니다. In와 대조적으로, 같은 기간에 테스트된 국내 대형 패드 전용 솔더 페이스트는 480개 보드 이후에도 여전히 완전한 형태를 유지했습니다. 차이의 근본 원인은 실리카 나노필러의 입자 크기 분포가 더 좁기 때문에 스텐실 구멍 벽의 마찰 손실이 37% 감소한다는 것입니다.
리플로우 오븐 체인 속도의 조정은 솔더 페이스트의 활성화 온도 창과 연결되어야 합니다. 예를 들어, 공칭 활성화 개시 온도가 155°C인 특정 저공극 솔더 페이스트는 체인 속도가 1.2m/min으로 설정되었을 때 2.1%의 안정적인 솔더 조인트 보이드율을 갖습니다. 그러나 속도를 1.4m/min으로 증가시킨 후 보이드율은 갑자기 6.8%로 상승하였다. 현미경 분석에 따르면 플럭스 잔류물 두께가 0.8μm에서 2.3μm로 증가한 것으로 나타났습니다. 이는 전체 열 입력이 이 제제를 완전 활성화하기에는 충분하지 않음을 나타냅니다.
