성공적인 초미세 솔더 페이스트 증착 인쇄를 위한 SMT 최적화
The SMT industry widely accepts that ~60% of solder defects occur at the stencil printer. Figure 1 (below) depicts a very busy Ishikawa diagram illustrating why this is the case. There is simply a wide variety of variables that influence the outcome.
그림 1.
저는 스포츠와 자주 연관되는 문구를 활용하고 싶습니다: "기본으로 돌아가기(또는 기본으로 돌아가기)"입니다. 이 용어는 개인이나 팀이 기본 기술을 제대로 수행하지 못할 때 코치가 자주 사용합니다. 이 용어는 SMT 세계에서도 사용할 수 있습니다. 기본기를 잃어버리고 플레이가 조금 엉성해졌기 때문이 아니라, 소형화의 길을 계속 걸으면서 게임의 규칙이 바뀌었기 때문입니다. 수년 동안 결함 없이 운영되던 SMT 공정이 아주 작은 부품을 처리해야 하는 상황에 직면하면 갑자기 흔들릴 수 있습니다.
다음 몇 개의 블로그 게시물에서는 여러 가지 변수를 다루고 특히 미세 기능 솔더 증착과 관련하여 성공률을 개선하는 방법에 대해 제안할 것입니다.
솔더 페이스트 취급 및 보관은 이 시리즈의 첫 번째 글입니다.
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그림 2.
종종 간과되는 것이 솔더 페이스트의 솔더 페이스트의 보관 및 취급. 솔더 페이스트에는 유통기한이 있으며 부패하기 쉬운 재료로 분류됩니다. 이를 우유 1갤런에 비유해 보겠습니다. 흥미롭게도 비슷한 비유를 할 수 있습니다: "우유 1갤런을 카운터에 얼마나 오래 두면 상할까요?" 냉장 보관하더라도 우유와 솔더 페이스트 모두 언젠가는 유통기한이 지나면 '부패'한다는 점에 유의해야 합니다. 솔더 페이스트의 경우, 플럭스는 냉장 보관해도 항상 "작동"하여 솔더 페이스트 자체 내의 솔더 파우더 입자에서 표면 산화물을 제거합니다. 냉장 보관하면 반응 속도가 훨씬 느려지지만 그럼에도 불구하고 반응이 일어납니다. 이 반응의 부산물은 중금속 염으로, 솔더 페이스트의 점도가 증가하고 가용 플럭스 활성이 감소하는 결과를 초래합니다. "솔더 페이스트의 '부패'는 스텐실에서의 페이스트 롤링 불량과 후속 애퍼처 충진 및 리플로우 중 플럭스 활성 감소를 초래합니다.
우유에 대한 비유로 돌아가서, 냉장고에서 꺼낸 우유는 상하기 전에 얼마나 오래 카운터에 놓아둘 수 있을까요? 이 질문은 일률적인 답변으로 답할 수 없습니다. 고려해야 할 변수는 여러 가지가 있습니다. 유통기한이 얼마나 남았는지(유통기한에 가까울수록 더 빨리 상합니다.), 용기에 얼마나 많이 들어 있는지(우유가 조금만 들어 있는 용기보다 가득 찬 용기가 상하는 데 더 오래 걸립니다.), 뚜껑을 열어 내용물이 공기 중에 노출된 기간이 얼마나 되는지, 뚜껑을 몇 번이나 제거했는지, 이물질이나 오래된 물질로 오염된 적이 있는지 등 다양합니다. (예를 들어, 사용하지 않은 새 페이스트를 같은 용기에 다시 넣는 경우); 실온?; 습도?; 등이 있습니다. 이러한 요인이 복합적으로 작용하면 내용물이 더 빠른 속도로 '상하게' 됩니다.
우유에 대한 비유는 몇 가지 측면에서 부족하다는 점을 언급해야 합니다. 우유를 냉장고 안팎으로 순환시키면 우유는 상하는 속도가 느려지지만 솔더 페이스트는 오히려 '상하는' 속도가 빨라집니다. 둘째, 솔더 페이스트는 사용하기 전에 반드시 실온에서 해동해야 합니다. 두 경우 모두 응결이 문제입니다(소다 캔의 그림 2 참조). 용기를 열기 전에 솔더 페이스트를 실온으로 가져가지 않으면 냉장고에서 꺼낸 우유 용기나 탄산음료 캔에서 볼 수 있는 것처럼 솔더 페이스트에 수분이 응결됩니다. 이 수분은 솔더 페이스트의 '부패' 과정을 가속화합니다. 솔더 페이스트를 햇빛이 비치는 창틀이나 오븐 위에 올려놓는 등 부적절하게 해동하면 부패 과정이 가속화됩니다.
In summary, the handling of solder paste forms a fairly good analogy with milk. Spoiling of the solder paste affects the ability of the solder paste “roll” on the stencil (or dispense ability for syringe-dispense applications), therefore hampering the ability of the solder paste to fill the stencil apertures, resulting in insufficient paste deposits on the PWB pads. The available flux, when needed, is also diminished as the flux activity is “consumed” in this chemical reaction; there is less flux activity to overcome the challenges of the reflow profile. With diminished flux during reflow, the solder paste is even more challenged to overcome solder defects that are sensitive to oxidation, such as graping, head-in-pillow, and solder balling. This challenge is even more evident as the solder paste deposit becomes smaller and smaller.
Stay tuned for my next installment.
에드 브릭스
