솔더 페이스트 슬럼프는 인쇄 후 몇 초 후에 사라지는 약간의 흐름이 아니라 실온이나 리플로우 전 유지 단계에서 발생하는 현상으로, 점도가 부족하거나 요변성 회복이 느리거나 스텐실 분리가 지나치게 빠르면 패드의 페이스트가 가장자리에서 눈에 띄게 넘치거나 높이가 급격하게 떨어지고 인접한 패드 영역으로 침입하게 됩니다. 이러한 현상은 종종 포스트 리플로우 브리징, 툼스토닝 및 솔더 비드와 같은 결함의 동시 증가를 동반합니다. 우리는 생산 라인에서 솔더 페이스트를 25°C 이상의 온도에서 보관하고 72시간 이상 밀봉되지 않은 상태로 방치할 경우 슬럼프 가능성이 3배 이상 증가한다는 사실을 발견했습니다.
준비 작업은 주변 온도, 습도, 재료 상태를 엄격하게 관리해야 합니다. 작업장 온도는 22±2°C로 안정화되어야 하며 상대 습도는 45%±5%로 유지되어야 합니다. 개봉하기 전에 솔더 페이스트는 22°C 환경에서 최소 4시간 동안 열 평형을 유지해야 합니다. 평형 후 혼합 시간은 90초 이상이어야 하며 혼합기 속도는 600rpm으로 설정되어야 합니다. 스텐실 장력은 40N/cm보다 커야 합니다. 처음 사용하기 전에 새로운 스텐실을 IPA와 결합된 1000방 실리콘 카바이드 종이로 3번 닦아야 하며, 닦은 후 클래스 100 청정 공기로 건조시켜야 합니다. 그렇지 않으면 잔류 용매로 인해 솔더 페이스트의 습윤 및 퍼짐이 악화됩니다.
핵심 매개변수 중 스텐실 개구율은 슬럼프 경향을 결정하는 주요 변수입니다. 0201 구성 요소의 경우 1.5 이상에 도달해야 합니다. 0402 구성요소의 경우 최소 1.35입니다. QFP-100핀 장치의 개구율이 1.25 미만으로 떨어지면 슬럼프율은 18%를 초과하게 됩니다. 솔더 페이스트 점도는 650±50Pa·s(25°C / 전단 속도 10s·1)로 제어되어야 하며 요변성 지수는 0.62~0.68 사이에 있어야 합니다. 지수가 너무 높으면 탈형이 어려워지고, 지수가 너무 낮으면 슬럼프 저항성이 없어집니다. 우리의 측정에 따르면 요변성 지수가 0.6 아래로 떨어지면 패드의 중앙 높이가 인쇄 후 15분 이내에 22% 감소하며 이는 IPC-7525B에서 허용하는 상한인 15%를 훨씬 초과하는 것으로 나타났습니다.
In 작동 단계 조건에서 스퀴지 각도는 55±3°로 고정되고 압력은 5.5±0.3kgf로 제어되며 인쇄 속도는 25±2mm/s로 설정되어야 합니다. 스텐실과 PCB 사이의 분리 속도는 엄격히 2mm/s를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 벗겨지는 순간 솔더 페이스트가 당겨지고 변형됩니다. 솔더 페이스트 표면에 충분히 강한 젤 필름이 형성될 수 있도록 각 인쇄 간격은 최소 45초여야 합니다. 그렇지 않으면 세 번째 연속 보드 인쇄 시 슬럼프율이 12.7%까지 치솟게 됩니다. 우리는 30°C 환경에서 무연 솔더 페이스트를 측정하기 위해 Keyence VHX-7000 현미경 시스템을 사용한 적이 있으며 다섯 번째 보드를 인쇄한 후 패드 가장자리 붕괴 각도가 초기 68°에서 39°로 떨어졌고 이미 SMT 실패 판단 임계값을 트리거했다는 사실을 발견했습니다.
이상 해결은 세 지점에서 동시에 시작되어야 합니다. 먼저, 평형화된 솔더 페이스트에 성층화 또는 표면 오일 출혈이 나타나는지 확인하십시오. 둘째, 스텐실 바닥에 미세한 스크래치나 막힌 구멍이 있는지 확인합니다(특히 0.3mm 이하의 미세 피치 영역). 셋째, 실장 헤드의 Z축 압착 깊이가 0.15mm를 초과하는지 확인하십시오. 과도한 압착으로 인해 경화되지 않은 솔더 페이스트가 모든 방향에서 바깥쪽으로 압착될 수 있기 때문입니다. In 1회 양산 가동 시 실장 압력 0.22mm 잘못 설정으로 인해 BGA 영역의 슬럼프 불량률이 9.4%까지 치솟았으나 셧다운 및 재보정 이후 0.3% 이내로 떨어졌다.
경험적 기법은 동적 모니터링 메커니즘을 구축하는 것입니다. 2시간마다 광학 프로필로미터를 사용하여 패드 중앙과 네 모서리 사이의 높이 차이에 초점을 맞춰 3개 보드의 솔더 페이스트 높이 분포를 샘플링하고 검사합니다. 8μm보다 큰 차이가 발생하면 경고가 발생합니다. 동시에, 스텐실 세척 후 첫 번째 인쇄 기판은 숨겨진 브리징이 없음을 확인하기 위해 X-ray 스캐닝을 거쳐야 합니다. 우리는 각 재료 변경 중에 동일한 솔더 페이스트 배치로 5개의 테스트 보드를 일관되게 인쇄하고 항온 챔버에 보관하며 30분마다 최고점 높이를 측정하고 붕괴 곡선을 그립니다. 부패율이 60분 이내에 13%를 초과하는 한 해당 솔더 페이스트 배치는 즉시 사용되지 않습니다. 이를 통해 6개월 동안 한 공장에서 슬럼프로 인한 고객 불만이 0건으로 감소했습니다.
