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スランプに陥った?ソルダーペーストのスランプ感受性に影響を与える要因。

ソルダーペーストの総合的な性能には、多くの要因が関わっています。その中には、合金組成、フラックス組成、合金とフラックスの比率、パウダーサイズ、粘度、スランプなどが含まれます。ソルダーペーストのスランプとは、ペーストを塗布した後にPCB上でペーストが広がる可能性のことです。仮定の話ですが、ペーストは部品が載るまで元の状態のままであるべきですが、はんだペーストは流体に分類されるため、広がりやすい、つまりスランプしやすい傾向があります。このため、パッド間のブリッジが発生しショートの原因になったり、接合部のスタンドオフ高さが不十分で接合部の強度が低下し、クラックが発生しやすくなったりします。ソルダーペーストのスランプを防ぐには、それぞれの用途に応じた要因を最適化することが、理想的な性能と使いやすさのために重要です。

ソルダーペーストのスランプは、ペーストの粘度(内部摩擦により、厚く、粘着性があり、半流動状であること)とチキソトロピー(応力を加えると粘度が低下する性質)に大きく関係しています。さらに、はんだペーストのスランプにはコールドスランプとホットスランプの2種類があります(これらは文字通り、熱にさらされるかどうかに基づいています)。コールドスランプの程度は、はんだペーストの堆積物の高さ、フラックスビークルの粘度/チキソトロピー剤、バインダーの揮発性によって決まり、これらはペーストが乾燥し始める速度に影響します。ペースト析出物の高さや金属負荷の低いペーストなどの要因は、コールドソルダースランプが発生する可能性を高めます。ホットスランプは、熱によってフラックスビークルの移動度が増加し、重力によってはんだ粒子を懸濁状態に保つことができなくなった場合に起こります。水溶性フラックスは無洗浄処方よりもホットスランプを起こしやすい。

スランプがアプリケーションに与える影響は、ファインピッチ部品でより顕著になります。部品間の距離が小さいほど、部品はスランプによるブリッジの影響を受けやすくなります。IPCスランプテストでは、2つの異なるステンシル厚さとともに、低温および高温条件での印刷後のスランプ挙動を評価します。理想的には、2番目に近いピッチで接続が見られないことがベストで、これは標準的なSMTよりも少しタイトです。ペーストの化学的特性におけるリスク要因を軽減することに加えて、ペーストがはんだパッドに堆積してからリフローするまでの待機時間を制御することによって、スランプを低減することができます。印刷速度が速すぎると粘度が低下してスランプの原因となるため、印刷速度を最適化することも重要です。