이 글은 높은 신뢰성과 낮은 보이드 발생을 위한 강화 솔더 프리폼에 대해 설명하는 블로그 게시물 시리즈 중 네 번째 글입니다. 이 게시물에서는 보이드 실험과 보이드 현상을 방지하는 방법을 중점적으로 다룹니다.
앞서 수행한 작업에서 솔더 프리폼을 강화하면 보다 일관되고 안정적인 본드라인을 가진 솔더 조인트를 얻을 수 있음을 알 수 있습니다. 그러나 보이드는 솔더링 시 고려해야 할 또 다른 중요한 요소입니다. 가능한 재료와 공정 변수가 너무 많기 때문에 처음에는 이러한 변수가 보이드에 어떤 영향을 미치는지 불분명했습니다. 따라서 이러한 변수를 평가하기 위해 테스트 쿠폰과 DOE가 개발되었습니다. 리플로우 공정 중에 부품을 고정하도록 설계된 픽스처는 아래 그림과 같습니다.
기판은 0.354 x 1.26인치이며 침지 주석으로 도금되어 있습니다. 이 기판 사이에는 SAC305 강화 솔더 프리폼이 끼워져 있습니다. 리플로우 중에 솔더를 강제로 붕괴시키기 위해 5그램의 압력이 쿠폰에 가해졌습니다. 에어 리플로우 프로파일은 약 245°C의 피크 온도에서 약 1°C/초의 선형적이었습니다.
DOE를 개발할 때 솔더 조인트 보이드에 미치는 영향을 평가하기 위해 몇 가지 강화된 프리폼 제조 변수를 선택했습니다:
- 첫 번째 변수는 스탠드 오프 커버리지의 양이었습니다. 이는 프리폼에 내장된 스탠드오프 금속의 양을 나타냅니다. 이 실험에서는 LM과 SM이라는 두 가지 버전이 사용되었습니다. LM은 스탠드오프 금속의 밀도가 낮습니다. SM은 약 3배의 패킹 밀도를 가지며, 이는 동일한 크기의 프리폼에 더 많은 스탠드오프 금속이 내장되었음을 의미합니다.
- 두 번째 변수는 스탠드 오프의 두께였습니다. 이 실험에서는 0.004인치와 0.008인치 두께를 연구했습니다.
- 세 번째 변수는 전체 솔더 두께입니다. 앞서 언급했듯이 솔더는 스탠드오프 금속의 두께보다 두꺼워야 합니다. 이 실험에서는 0.010인치, 0.012인치, 0.016인치 프리폼 두께를 살펴봤습니다.
- 마지막 변수는 플럭스 비율이었습니다. 1%와 2%의 두 가지 플럭스 퍼센티지를 조사했습니다. 각 레그에 대해 25개의 쿠폰을 리플로우했습니다.
다음 블로그 포스팅에서는 이 테스트의 결과와 공백을 피할 수 있었는지에 대해 설명할 예정입니다.
'다음에 뵙겠습니다,
Adam
