우리는 배치당 14개 단위로 3개 배치에 걸쳐 총 42개의 MEMS 압력 센서에 JJY JH-851A 센서 납땜 솔더를 사용하여 소규모 배치 시험을 수행했습니다. 기판은 양면 FR4, 패드 크기는 0.3mm×0.3mm, 표면 마감은 ENIG(무전해 니켈 팔라듐 침지 금), 리플로우 분위기는 99.99% 순도 질소, 피크 온도는 235℃±2℃로 엄격하게 고정되었으며, 유지 시간은 68초, 가열 램프 속도는 1.8℃/s였습니다.

솔더 접합 형태 및 습윤 일관성

20x 실체현미경으로 모든 샘플을 관찰한 결과, 센서 납땜 솔더가 0.3mm 패드의 가장자리를 따라 연속적인 초승달 모양의 습윤 프로파일을 형성했으며 수축 구멍이나 구리 노출이 없는 것으로 나타났습니다. 그러나 두 번째 배치의 3개 ​​장치에서는 일방적인 습윤 지연이 나타났습니다. 추적성에서는 이것이 센서 솔더링 솔더 자체의 불충분한 활동보다는 솔더 페이스트 인쇄 후 스퀴지 압력의 ±0.3N 변동과 결합된 스텐실 개구의 7μm 오프셋으로 인해 발생했음을 확인했습니다.

X선 보이드율 및 IMC 층 두께

BGA 솔더 조인트는 DXR-3000 X-ray 검사 시스템을 사용하여 스캔되었습니다. 결과는 평균 총 공극 면적 비율이 3.2%이고 최대 단일 공극 직경이 35μm 이하인 것으로 나타났으며 모두 IPC-7095B 클래스 2 표준을 충족했습니다. 단면 SEM 관찰에 따르면 IMC 층 두께는 2.1~2.4μm 범위에 집중되어 있으며 취성 Ni-Sn 상이 크게 침전되지 않은 것으로 나타났습니다. 이는 JJY JH-851A 센서 솔더링 솔더가 과도한 성장 없이 최대 온도 235℃에서 충분한 반응을 보장한다는 것을 의미합니다.

전단 강도 및 열 순환 안정성

솔더 조인트 전단 강도는 푸시-풀 테스트 기계를 사용하여 테스트되었습니다. 평균값은 86.3gf이고 표준편차는 ±4.1gf였으며 최소 단일점 값은 여전히 ​​79.5gf에 도달해 JEDEC JESD22-B117A에서 요구하는 하한인 75gf를 초과했습니다. -40℃/15분 → 125℃/15분의 1000회 열 사이클 후 모든 샘플의 저항 드리프트는 <±0.8%FS였으며 콜드 솔더 조인트나 균열은 관찰되지 않았습니다. 이는 이 센서 납땜 솔더의 인터페이스 결합이 반복적인 열 응력 하에서도 견고하게 유지된다는 것을 증명합니다.

프로세스 창 감도 검증

리플로우 피크 온도가 232℃로 낮아졌을 때, 5개 장치에서는 인접한 패드 간격이 <0.45mm인 영역에서 발생하는 약간의 브리지 현상이 나타났습니다. 온도를 238℃로 올리면 2개의 장치에서 패드가 들뜨는 현상이 발생했습니다. 이는 JJY JH-851A 센서 솔더링 솔더의 실제 신뢰할 수 있는 프로세스 창 폭이 ±3℃에 불과하며 실시간 퍼니스 온도 모니터링 모듈과 함께 사용해야 함을 나타냅니다. 스텐실 두께를 100μm에서 125μm로 늘린 후 솔더 붕괴 높이가 18μm 증가하여 직접적으로 3개의 단락이 발생했습니다. 따라서 스텐실 개구 면적 비율은 0.62에서 0.65 사이로 제어되어야 합니다.