론 박사님께
BGA 솔더 조인트에 약간의 그레이프 현상이 발생하고 있습니다. 제 동료 중 한 명이 현재의 원형 스텐실 구멍 대신 정사각형 구멍을 사용하면 문제가 해결될 수 있다고 들었다고 말했습니다. 솔더 페이스트의 양이 그다지 많지 않기 때문에 그렇게 큰 차이를 만들 수 있다는 것이 제게는 이상해 보입니다. 이 문제에 대해 설명해 주시겠어요?
미리 감사드립니다,
Eric
에릭에게,
친구의 말이 맞을 가능성이 높습니다. 원형 조리개와 사각형 조리개의 부피 차이는 크지 않지만 계산 결과 원형 조리개는 사각형 조리개 부피의 0.7854를 제공한다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 사각형 조리개는 부피가 20% 조금 넘을 뿐입니다. 그림 1을 참조하세요.
그림 1. 원형 조리개는 사각형 조리개가 제공하는 부피의 78.54%에 불과합니다.
원형 조리개는 사각형 조리개가 제공하는 부피의 78.54%에 불과합니다. 그러나 실험 결과 사각형 조리개가 원형 조리개보다 최대 40% 더 많은 솔더 페이스트를 제공하는 것으로 나타났습니다. 스텐실 인쇄에 대해 잘 알고 있는 사람들과 논의한 결과 원형 조리개의 곡률이 사각형 조리개보다 솔더 입자에 더 많은 접촉을 제공한다고 합니다. 그림 2를 참조하십시오. 이렇게 접촉이 증가하면 솔더 입자가 조리개에 더 많이 부착되어 전사 효율이 떨어질 수 있습니다.
그림 2. 원형 조리개의 곡면은 솔더 입자가 부착할 수 있는 더 많은 접촉 면적을 제공하므로 솔더 전달 효율이 감소합니다.
원형 조리개의 곡면은 솔더 입자가 부착할 수 있는 더 많은 접촉 면적을 제공하므로 솔더 전달 효율이 감소합니다. 그레이프핑은 솔더 페이스트 입자의 산화로 인해 발생합니다. 그렇다면 사각형 조리개가 더 많은 솔더 페이스트를 제공한다면 어떻게 그래핑을 줄일 수 있을까요? 오늘날의 솔더 페이스트 침전물은 불과 몇 년 전과 비교하면 매우 작습니다. 이러한 작은 침전물은 표면적 대 부피 비율이 큽니다. 이러한 상황에서는 솔더 페이스트 플럭스의 산소 차단 성분이 리플로우 중에 솔더 입자가 산화되지 않도록 보호하기 위해 초과 근무를 해야 합니다. 사각 조리개에서 제공하는 것과 같이 솔더 페이스트 침전물이 클수록 이러한 산화 위험이 최소화됩니다. 이 효과는 그림 3에서 실험적으로 확인할 수 있습니다.
그림 3. 사각형 조리개는 원형 조리개에 비해 그레이핑이 발생하지 않습니다.
정사각형 조리개는 원형 조리개에 비해 그레이프핑이 발생하지 않습니다. 최신 솔더 페이스트도 그레이핑을 최소화하도록 설계되었다는 점을 지적해야 합니다. 따라서 솔더 페이스트 공급업체와 협력하여 그레이핑 문제를 해결하는 것도 좋은 방법입니다.
건배, 론 박사
