솔더 페이스트 분말 유형을 선택하는 것은 단순히 사용 가능한 가장 좋은 분말을 선택하는 문제가 아닙니다. 입자는 가장 까다로운 스텐실 개구에 맞게 충분히 작아야 하지만 완전한 페이스트는 합금, 플럭스 시스템, 스텐실 두께, 보관 조건, 리플로우 프로세스 및 필요한 생산 안정성에도 적합해야 합니다.
빠른 답변:직사각형 조리개의 좁은 치수에 대한 초기 화면으로 5{0}}볼 규칙을 사용합니다. 원형 조리개의 경우 사용 가능한 영역이 중심선에서 좁아지기 때문에 보다 보수적인 입자-개수 평가를 사용합니다. 그런 다음 면적 비율을 계산하고 반복적인 인쇄 및 솔더 페이스트 검사를 통해 결과를 검증합니다.
이 순서는 확실히 부적합한 분말 크기를 제거하는 데 도움이 됩니다. 이는 제품 기술 데이터 시트, 스텐실 설계 검토 또는 프로세스 검증을 대체하지 않습니다.
스텐실 인쇄에서 파우더 크기가 중요한 이유
솔더 페이스트합금 분말을 플럭스-함유 차량과 결합합니다. 인쇄하는 동안 페이스트는 스퀴지 앞쪽으로 굴러가며 구멍을 채우고 PCB 패드에 남아 있는 동안 스텐실 벽에서 분리되어야 합니다.
분말 크기는 작은 구멍을 차지할 수 있는 입자 수에 영향을 미칩니다. 그러나 입자 크기는 공정의 한 부분일 뿐입니다. 그만큼솔더 페이스트의 작동 원리또한 플럭스 화학, 유변학 및 가열 거동에 따라 달라집니다.
분말 선택의 경우 세 가지 용어를 별도로 유지하십시오.
- 솔더 페이스트 분말 크기일반적인 입자 크기 주제-입니다.
- 분말 유형유형 3, 유형 4, 유형 5 또는 유형 6과 같은 분류입니다.
- 입자 크기 상한-첫 번째 기하학적 스크리닝 계산에 사용되는 값입니다.
동일한 유형 지정을 가진 모든 제품이 동일한 통제 유통을 가지고 있다고 가정하지 마십시오. 최종 계산에는 공급자의 실제 사양을 사용하십시오.
5가지-볼 및 원형-조리개 검사 규칙은 무엇입니까?
두 가지 방법 모두 가장 큰 관련 분말 입자와 가장 작은 스텐실 개구부를 비교합니다. 그들은 초기 질문에 대답합니다.
사용 가능한 입자 수가 너무 제한되지 않으면서도 조리개 형상에 맞게 입자가 충분히 작습니까?
페이스트 방출, 전사 효율 또는 최종 납땜-접합 품질을 직접 측정하지는 않습니다.
직사각형 조리개에 대한 5{0}}볼 규칙
5{0}}볼 규칙은 일반적으로 직사각형 조리개의 가장 좁은 치수에 적용됩니다.
최소 조리개 폭 ≒ 5 × 상부 입자-크기 제한
상부 입자 크기가 38μm인 페이스트의 경우:
5 × 38 μm = 190 μm
따라서 폭이 200μm인 직사각형 구멍이 이 기하학적 스크린을 좁게 통과합니다.
규칙은 일반적으로 평균 입자 직경이 아닌 제어된 입자 분포의 상한선을 기준으로 합니다. IPC 기술 문헌에서는 이 5개{1}}입자 관계를 완전한 프로세스 검증 방법이 아닌 엔지니어링 지침으로 논의합니다.
원형 조리개를 위한 보수적인 스크린
원형 구멍은 다른 패킹 문제를 야기합니다. 5개의 입자가 중심 직경에 맞을 수 있지만 사용 가능한 너비는 중심선에서 멀어질수록 감소합니다. 따라서 직사각형 5{2}}볼 계산만 통과하는 페이스트는 전체 원형 영역에 걸쳐 제한된 입자 수를 제공할 수 있습니다.
일반적으로 논의되는 보수적 엔지니어링 화면은 다음과 같습니다.
최소 원형 구멍 직경 ≒ 8 × 상한 입자-크기 제한
38μm의 상부 입자 크기의 경우:
8 × 38 μm = 304 μm
275μm 원형 개구부는 그 보수적인 값을 충족하지 않지만 대략 7개의 상위-크기 입자가 직경에 걸쳐 있을 수 있습니다. 이 조합은 잘 제어된 조건에서 여전히 인쇄할 수 있지만-입자가 더 작은 페이스트보다 기하학적 여백이 적습니다.
이 원형{0}}조리개 계산은 IPC 요구 사항이나 보편적 합격/불합격 규칙이 아닌 선별 휴리스틱으로 처리되어야 합니다.
일반적인 솔더 페이스트 분말 유형
아래 범위는 엔지니어링 비교에 일반적으로 사용됩니다. 프로세스를 구매하거나 승인하기 전에 최신 제품 데이터 시트를 통해 정확한 입자 분포, 테스트 방법 및 사양을 확인하십시오.
| 분말 유형 | 공통 입자 범위 | 스크리닝에 사용되는 상단 크기 | 5-볼 임계값 | 8개-입자 원형 임계값 |
|---|---|---|---|---|
| 유형 3 | 25–45 μm | 45 μm | 225 μm | 360 μm |
| 유형 4 | 20–38 μm | 38 μm | 190 μm | 304 μm |
| 유형 5 | 15–25 μm | 25 μm | 125 μm | 200 μm |
| 유형 6 | 5–15 μm | 15 μm | 75 μm | 120 μm |
이러한 값은 유형 4가 유형 3에 어려운 기능을 인쇄할 수 있는 이유와 더 미세한 조리개에 유형 5 또는 유형 6을 고려할 수 있는 이유를 설명합니다. 이는 모든 어셈블리가 사용 가능한 가장 작은 파우더로 이동해야 한다는 의미는 아닙니다.
입자 크기가 감소하면 더 많은 입자가 작은 조리개를 차지할 수 있으며 미세한-특징 정의가 향상될 수 있습니다. 동시에 총 입자 표면적이 증가하므로 산화 제어, 저장, 플럭스 공식화 및 리플로우 동작이 더욱 민감해질 수 있습니다. 더 넓어질수록솔더 페이스트의 물리적 특성따라서 분말형과 함께 검토해야 합니다.
작업 예 1: 0.20mm 직사각형 조리개
최소 너비가 다음과 같은 직사각형 조리개를 고려하십시오.
0.20mm=200μm
유형 3 화면
5 × 45 μm = 225 μm
200μm 조리개는 225μm 스크리닝 값보다 작습니다.
심사 결과:유형 3은 기존의 5{1}}볼 스크린을 통과하지 못합니다.
유형 4 화면
5 × 38 μm = 190 μm
200μm 조리개는 190μm보다 약간 더 큽니다.
심사 결과:유형 4는 통과하지만 기하학적 여유가 제한됩니다.
유형 5 화면
5 × 25 μm = 125 μm
유형 5는 훨씬 더 많은 입자-크기 여유를 제공합니다.
그렇다고 해서 유형 5가 자동으로 더 나은 재료가 되는 것은 아닙니다. Type 4가 이미 안정적인 릴리스, 허용 가능한 리플로우 및 적절한 저장 성능을 제공하는 경우 더 미세한 분말로 변경하면 정의된 문제를 해결하지 않고도 비용이나 공정 민감도가 추가될 수 있습니다.
규칙은 명백히 부적합한 옵션을 제거해야 합니다. 전체 페이스트를 단독으로 선택해서는 안 됩니다.
작업 예 2: 0.275mm 원형 조리개
이제 직경이 다음과 같은 원형 구멍을 생각해 보십시오.
0.275mm=275μm
유형 3 화면
8 × 45 μm = 360 μm
조리개는 보수적인 360μm 값보다 실질적으로 낮습니다.
실제적인 의미:유형 3은 이 원형 형상에 대해 기하학적 여유가 제한되어 있습니다.
유형 4 화면
8 × 38 μm = 304 μm
275μm 조리개는 보수적인 임계값 미만으로 유지됩니다.
275 ÷ 38 ≈ 7.2
대략 7개의 상위-크기 입자가 직경에 걸쳐 있을 수 있습니다. 유형 4는 페이스트, 스텐실 및 프린터가 잘 제어될 때 여전히 성공적으로 인쇄할 수 있지만 보수적인 8{3}}입자 스크린을 완전히 만족시키지 못합니다.
유형 5 화면
8 × 25 μm = 200 μm
275μm 조리개는 이 값을 초과합니다.
실제적인 의미:유형 5는 더 강한 입자-크기 마진을 제공하며 유형 4가 안정적인 침전량 또는 방출을 생성할 수 없는 경우 고려할 가치가 있습니다.
볼-카운트 규칙이 첫 번째 화면인 이유
페이스트는 기하학적 입자 스크린을 통과해도 여전히 제대로 인쇄되지 않을 수 있습니다. 분말-대-개구 비교는 스텐실 내부에 페이스트를 유지하는 힘을 완전히 설명하지 못합니다.
면적 비율
면적비는 조리개 개방 면적과 조리개-벽 면적을 비교합니다. IPC-7525C는 스텐실 설계 지침에서 이 기하학적 구조를 정의합니다.
직사각형 조리개의 경우:
면적비=L × W ¼ [2 × T × (L + W)]
여기서 L은 조리개 길이, W는 조리개 너비, T는 스텐실 두께입니다.
원형 조리개의 경우:
면적비=D ¼ 4T
여기서 D는 개구 직경이고 T는 스텐실 두께입니다.
작업 영역-비율 예
다음과 같은 직사각형 조리개를 고려해보세요.
- 길이=0.40mm;
- W=0.20 mm;
- T=0.10mm.
면적 비율=0.40 × 0.20 ¼ [2 × 0.10 × (0.40 + 0.20)]
면적 비율=0.08 ¼ 0.12 ≒ 0.67
이 값은 기존 스텐실 인쇄에 자주 사용되는 기존 0.66 기준에 가깝습니다. 이는 보편적인 허용 한계가 아닌 초기 엔지니어링 참조로 남아 있습니다. 페이스트 제제, 개구-벽 품질, 코팅 및 공정 제어는 실제 성능을 변화시킬 수 있습니다.
조리개 치수는 동일하게 유지하면서 스텐실 두께가 증가하면 벽 면적이 증가하고 일반적으로 릴리스가 더 어려워집니다. 볼-카운트 결과는 변하지 않으므로 입자 스크리닝과 면적 비율을 별도로 고려해야 합니다.
전달 효율성
전사 효율은 PCB에 증착된 페이스트 부피를 이론적인 애퍼처 부피와 비교합니다.
전사 효율=증착된 페이스트 부피 ¼ 이론적인 개구 부피 × 100%
이 값은 볼륨 변화 및 인쇄-와-인쇄 일관성을 함께 평가해야 합니다. 허용되는 보증금 중 하나가 프로세스가 안정적이라는 것을 증명하지는 않습니다.
조리개 릴리즈에 영향을 미치는 기타 요인
스텐실 벽 품질 및 코팅
페이스트는 조리개 벽에서 분리되어 PCB 패드에 남아 있어야 합니다. 이형은 레이저 절단 품질, 벽 거칠기, 호일 재료, 전해 연마, 나노 코팅, 마모, 건조된 페이스트 및 스텐실 밑면 오염의 영향을 받을 수 있습니다.
매끄럽고 잘 관리된{0}} 조리개는 동일한 공칭 치수를 가진 거칠거나 오염된 조리개보다 더 일관되게 인쇄할 수 있습니다.
공칭 크기와-빌드 조리개 크기 비교
도면 치수는 초기 선택에 유용하지만 절단, 마무리 및 검사 공차로 인해 완성된 구멍이 다를 수 있습니다. 설계가 입자-크기 또는 면적-비율 제한에 가까우면 공칭 CAD 값에만 의존하기보다는 -실시된 조리개 크기를 측정하여 사용하세요.
페이스트 유변학 및 공정 조건
솔더 분말은 페이스트의 한 구성 요소일 뿐입니다. 플럭스 비히클은 점도, 전단박화, 충진, 슬럼프, 분리 거동, 건조 저항성 및 프린터 일시 중지 후 회복에 영향을 미칩니다.
인쇄는 스퀴지 속도 및 압력, 분리 속도, 보드 지지대, 스텐실--보드 개스킷, 실내 조건, 페이스트 수명 및 스텐실 밑 청소 빈도에 따라 달라질 수도 있습니다. 에 관한 기사플럭스 화학이 전자 어셈블리에 미치는 영향차량을 무시할 수 없는 이유를 설명합니다.
충진이 허용 가능한 것처럼 보이지만 방출이 일관되지 않은 경우 입자 크기가 유일한 원인이라고 가정하기 전에 먼저 개스킷, 구멍 상태, 분리 동작 및 페이스트 상태를 검토하십시오.
6-단계 분말 유형 선택 워크플로
1단계: 가장 작은 임계 조리개 찾기
가장 일반적인 구성요소보다는 전체 스텐실을 검토하세요. 최소 너비, 최소 직경, 조리개 길이, 특이한 모양 및 로컬 스텝-스텐실 두께를 기록합니다.
2단계: 조리개 모양 기록
각 주요 특징을 직사각형, 정사각형, 원형, 둥근 정사각형, 홈 플레이트, 창{0}}또는 기타 맞춤 형상으로 분류하세요. 5-볼 스크린을 주로 직사각형 형상의 좁은 치수에 적용하고 원형 개구부에 대해서는 보다 보수적인 평가를 사용합니다.
3단계: 실제 분말 사양 얻기
분말 유형, 공칭 범위, 입자-크기 상한, 입자-모양 사양, 테스트 방법 및 로트-관리 정보에 대해서는 공급업체에 문의하세요. 평균 직경만으로 계산하지 마십시오.
4단계: 기하학적 화면 적용
직사각형의 최소 폭을 상부 입자 직경으로 나눈 값을 계산합니다. 5 미만의 값은 더 미세한 분말, 더 큰 조리개 또는 디자인 변경을 평가해야 함을 나타냅니다.
원형 조리개의 경우 약 8 미만의 결과는 사용 가능한 너비가 중심선에서 멀어질수록 줄어들기 때문에 추가적인 주의가 필요합니다.
5단계: 면적 비율 계산
실제 스텐실 두께를 포함합니다. 보드에 크고 작은 침전물이 모두 포함된 경우 분말 유형 변경을 더 얇은 포일, 스텝 스텐실, 수정된 조리개, 코팅 또는 다른 증착 방법과 같은 대안과 비교하십시오. 가이드솔더 페이스트 도포 방법더 넓은 프로세스 컨텍스트를 제공합니다.
6단계: 반복 인쇄 및 SPI로 확인
증착된 볼륨, 전송 효율성, 볼륨 변화, 조리개-간-간극 일관성, 인쇄-간-인쇄 일관성, 일시 중지 후 동작, 의도된 스텐실 수명 전반에 걸친 동작, 밑면 오염, 브리징, 슬럼프 및 리플로우 성능을 평가합니다.
솔더 페이스트 검사배치 및 리플로우 전에 증착물을 측정하여 원래의 인쇄 문제를 숨길 수 있기 때문에 특히 유용합니다. 더 광범위한 방법솔더 성능 평가최종 자격 계획을 지원할 수 있습니다.
일반적인 분말-선택 실수
성분명에서 분체 종류만 선택하기
BGA 피치 또는 칩- 구성 요소 지정에는 하나의 범용 분말 유형이 자동으로 필요하지 않습니다. 패드 디자인, 개구 크기, 스텐실 두께, 개구 모양, 페이스트 공식 및 공정 능력에 따라 실제 요구 사항이 결정됩니다.
평균 입자 크기만 살펴보기
제어된 분포의 상단은 기하학적 선별 계산과 더 관련이 있습니다. 동일한 유형으로 라벨이 붙은 두 제품은 여전히 분포와 인쇄 동작이 다를 수 있습니다.
더 미세한 분말이 항상 더 좋다고 가정
더 미세한 분말은 작은 구멍에 더 많은 마진을 제공할 수 있지만 저장, 산화, 리플로우 및 비용 고려 사항이 달라질 수 있습니다. 안정적으로 검증된 공정을 제공하는 가장 거친 분말을 선택하십시오.
스텐실 두께나 모양 무시
볼-개수 규칙에는 포일 두께가 포함되지 않으며 공칭 치수가 동일하다고 해서 원형 및 직사각형 조리개가 동일하게 만들어지지는 않습니다. 면적비와 기하학을 함께 검토해야 합니다.
엔지니어링 휴리스틱을 표준 요구사항으로 처리
5개-공 규칙과 보수적인 원형-포장 화면이 조기 선택을 지원합니다. 승인은 현재 도면, 공급업체 사양, 적용 가능한 표준 및 실제 프로세스 데이터에 따라 이루어져야 합니다.
한 인쇄에서 붙여넣기 승인
설정 직후에 작동하는 프로세스는 스텐실에서 일시 중지되거나 몇 시간 후에 다르게 작동할 수 있습니다. 적격성은 여러 인쇄물과 의도한 생산 기간을 사용해야 합니다.
솔더 페이스트 RFQ에 포함할 내용
공급자가 단지 분말이 아닌 완전한 페이스트 시스템을 권장할 수 있도록 충분한 공정 정보를 제공하십시오.
- 납땜 합금 및 무연 또는 납 함유 요건;{0}}
- 필요한 분말 유형(이미 지정된 경우)
- 가장 작은 직사각형 조리개;
- 가장 작은 원형 조리개;
- 공칭 및 측정된 스텐실 두께;
- 임계 개구 형태;
- 가장 작은 부품 피치;
- 인쇄, 분배 또는 분사 방법;
- 플럭스 분류 및 청소 요구 사항;
- 리플로우 분위기;
- 보관 조건 및 예상 스텐실 수명;
- 현재 릴리스, 전송-효율성 또는 결함 문제;
- 필요한 패키지 크기 및 소비.
반도체 및 미세{0}}특징 애플리케이션의 경우 사용 가능한 제품을 검토하세요.반도체 솔더 페이스트옵션. 프로세스가 기존 스텐실 대신 비접촉식 증착을 사용하는 경우,-제트-프린팅 솔더 페이스트다른 선택 접근 방식이 필요할 수 있습니다.
합금 선택은 전체 사양의 일부로 남아 있습니다. 가이드PCB 조립용 일반적인 주석 납땜 합금권장 사항을 요청하기 전에 합금 질문을 정의하는 데 도움이 될 수 있습니다.
FAQ
Q: 5-볼 규칙이 IPC 요구사항인가요?
A: 이는 엔지니어링 지침으로 널리 사용되지만 완전한 재료 또는 프로세스 자격 요건은 아닙니다. 적용 가능한 표준, 도면, 고객 사양 및 검증된 프로세스 데이터가 우선적으로 적용됩니다.
Q: 8-볼 규칙이 원형 조리개에 대한 IPC 요구 사항인가요?
A: 이는 보편적인 IPC 요구 사항이 아니라 순환 패킹에 대한 보수적인 엔지니어링 휴리스틱으로 처리되어야 합니다. 실제 성능은 전체 스텐실 및 페이스트 프로세스에 따라 달라집니다.
Q: Type 4는 0.20mm 직사각형 조리개를 인쇄할 수 있습니까?
A: 38μm 상부 입자 크기를 사용하면 5-볼 임계값은 190μm입니다. 200μm 개구부는 기하학적 스크린을 좁게 통과하지만 면적 비율과 반복적인 인쇄 테스트는 여전히 확인해야 합니다.
Q: 유형 5가 항상 유형 4보다 나은가요?
A: 아니요. 유형 5는 작은 개구에 대해 더 많은 기하학적 여유를 제공하지만 올바른 선택은 릴리스, 리플로우 동작, 보관, 비용 및 생산 안정성에 따라 달라집니다.
Q: Type 4.5 솔더 페이스트란 무엇입니까?
A: 유형 4.5는 기존 유형 4와 유형 5 범위 간의 배포에 사용되는 공급자 또는 사양 지정입니다. 보편적인 범위를 가정하지 마십시오. 실제 제품 데이터 시트와 입자-상한 크기 제한을 사용하세요.
Q: 면적 비율이 5-볼 규칙을 대체합니까?
A: 아니요. 입자 수는 조리개를 기준으로 분말 크기를 평가합니다. 면적 비율은 개구부-벽 면적을 기준으로 개구부 면적을 평가합니다. 서로 다른 질문에 답하며 둘 다 필요할 수 있습니다.
Q: 최종 선택은 어떻게 확인해야 하나요?
A: 의도한 생산 조건에서 반복 인쇄, SPI 데이터, 일시 중지 테스트, 스텐실{0}}수명 테스트 및 리플로우 검사를 사용하세요.
결론
5개{0}}볼 규칙과 보수적인 원형-조리개 스크린은 솔더 페이스트 분말 크기와 스텐실 형상을 비교하는 유용한 방법입니다. 이는 초기 필터이지 보증이 아닙니다.
가장 작은 임계 개구와 공급업체의 실제 입자 크기 상한선-부터 시작하세요. 그런 다음 스텐실 두께를 검토하고, 면적 비율을 계산하고, 완성된 조리개를 검사하고, 반복 인쇄 및 SPI를 통해 전사 효율성을 검증합니다.
목표는 이용 가능한 최고의 분말을 지정하는 것이 아닙니다. 이는 필요한 생산 기간 동안 안정적이고 반복 가능한 침전물을 생성하는 분말 및 페이스트 제제를 선택하는 것입니다.
합금, 분말 유형, 조리개 형상, 스텐실 두께 및 인쇄 조건을 기반으로 한 권장 사항을 보려면 다음을 사용하십시오.YIHMA 문의양식또는YIHMA 팀에 문의하세요.
