솔더 볼의 형성은 단일 요인에 의해 발생하는 것이 아니라 과도한 솔더 페이스트 프린팅 볼륨, 스텐실 구멍의 기하학적 불일치 및 제어되지 않은 리플로우 솔더링 온도 램프 프로파일이 결합된 결과입니다. In Jia Jinyuan 솔더 페이스트를 적용한 결과, 스텐실 두께가 0.12mm일 때 조리개 종횡비가 1.5 미만이고 면적 비율이 0.65를 초과하면 인쇄 후 솔더 페이스트의 양이 패드의 용량 제한을 초과한다는 사실을 발견했습니다. 특히 0402 및 0201과 같은 소형 CHIP 부품 주변에서는 예열 단계에서 과도한 솔더 페이스트가 패드 외부로 압착됩니다. 리플로우 단계에 들어간 후에는 표면 장력이 부족하여 수축할 수 없으며 최종적으로 독립된 구형 물체로 응고됩니다.

리플로우 가열 속도는 솔더 볼의 발현을 촉발하는 핵심 스위치입니다. 측정된 데이터에 따르면 150℃ ~ 183℃ 범위의 가열 기울기가 2.8℃/s를 초과하면 플럭스가 급격하고 격렬하게 휘발되고 솔더 페이스트 입자가 공기 흐름에 의해 튀는 것으로 나타났습니다. 스퀴지 압력 변동으로 인한 국부적 축적과 같이 이 단계에서 솔더 페이스트 두께가 고르지 않은 경우 튀는 확률이 3배 이상 증가합니다. 이때 스텐실 조리개가 규정을 준수하더라도 QFN 열 패드의 네 모서리에서 여전히 조밀한 솔더 볼 클러스터를 관찰할 수 있습니다.

솔더 페이스트 자체의 유변학적 특성도 깊이 관련되어 있습니다. Jia Jinyuan SN100C 솔더 페이스트의 25℃ 점도는 720Pa·s입니다. 작업장 온도와 습도가 22±2℃ 및 55±5%RH 범위 내로 제어되지 않으면 솔더 페이스트의 요변성 회복 시간이 길어지고 인쇄 탈형 중에 끈을 당기거나 끊어지기 쉽습니다. 남은 미세한 솔더 페이스트 스트링은 리플로우 중에 융합되고 볼로 수축됩니다. 이러한 유형의 솔더 볼은 일반적으로 크기가 더 작고(30~60μm) 불규칙하게 분포되어 있지만 그 수가 매우 많아 정확하게 식별하려면 20배 확대경이 필요합니다.

불충분한 스텐실 세척 빈도는 문제를 악화시킵니다. 습식 세정 대신 질소 퍼징을 사용한 후 잔류 플럭스 탄화물이 스텐실 구멍에 축적되어 후속 인쇄에서 불완전한 솔더 페이스트 충전과 가장자리 끌림이 공존하게 됩니다. 후미 부분은 리플로우 중에 열에 의해 붕괴되고, 메인 솔더에서 분리되어 독립적인 볼을 형성합니다. 이러한 유형의 솔더 볼은 반복적인 위치로 스텐실 지지 리브의 투영 영역 아래에 접착되는 경우가 많습니다. 문제 해결 중에 스텐실 지지 구조 다이어그램을 직접 비교하여 위치를 지정할 수 있습니다.

현장 검증에서는 스퀴지 각도를 60°에서 55°로 조정하고 인쇄 속도를 40mm/s에서 32mm/s로 줄이면 솔더 페이스트의 전단 응력을 효과적으로 줄이고 탈형을 더욱 깨끗하게 만들 수 있음을 보여줍니다. 리플로우 솔더링 150~183℃ 섹션의 가열 기울기를 3.2℃/s에서 2.4℃/s로 줄이는 것과 결합하여 솔더 볼 결함률을 백만 포인트당 1200에서 210 미만으로 줄일 수 있습니다. 그러나 전제는 Jia Jinyuan의 권장 매개변수에 따라 스텐실 조리개를 구현해야 한다는 것입니다. 그렇지 않으면 프로세스 조정은 숨겨진 위험을 근절하기보다는 발생을 지연시킬 뿐입니다.