솔더 선택 가이드
이 가이드는 솔더 페이스트를 선택하는 가장 중요한 단계를 다룹니다. 선택 과정에서 매우 중요할 수 있는 합금 및 플럭스 성능에 대한 추가 세부 사항은 다루지 않습니다. 작업에 가장 적합한 솔더 페이스트를 사용하고 있는지 확인하기 위해 요구 사항을 검토하기 위해 Nordson EFD 솔더 판매 전문가에게 항상 전화할 가치가 있습니다.
1 단계: 합금 선택
솔더 합금을 선택할 때 대답해야 하는 몇 가지 질문이 있습니다.
- 합금은 무연이어야 합니까?
- 리플로 온도 요구 사항 또는 제한 사항이 있습니까?
- 애플리케이션에서 가장 작은 기능을 위해 전원가 필요한 유형/크기는 무엇입니까?
무연 대 무연
많은 응용 분야에서 무연 솔더 합금을 사용해야 합니다. 제품이 RoHS(Restriction of Hazardous Substances) 지침에 해당하는 경우도 있고 기업 지침인 경우도 있습니다. RoHS 지침에 해당하는 일부 애플리케이션은 RoHS 규정에 따라 면제되는 고연 솔더 합금으로만 리플로 온도 요구 사항을 충족할 수 있기 때문에 무연에서 면제됩니다.
| 합금 온도 가이드 | |||||
| 납 합금 | 무연 합금 | ||||
| 합금 | 고상선(° C) | 액상(°C) | 합금 | 고상선(° C) | 액상(°C) |
| Sn43 Pb43 Bi14 | 144 | 163 | Sn42 Bi57 Ag1.0 | 137 | 139 |
| Sn62 Pb36 Ag2 | 179 | 189 | Sn42 Bi58 | 138E* | |
| Sn63 Pb37 | 183E* | Sn96.5 Ag3.0 Cu0.5 | 217 | 219 | |
| Sn60 Pb40 | 183 | 191 | Sn96.3 Ag3.7 | 221E* | |
| Sn10 Pb88 Ag2 | 268 | 290 | Sn95 Ag5 | 221 | 245 |
| Sn10 Pb90 | 275 | 302 | Sn100 | 232MP** | |
| Sn5 Pb92.5 Ag2.5 | 287 | 296 | Sn99.3 Cu0.7 | 227E* | |
| Sn5 Pb95 | 308 | 312 | Sn95 Sb5 | 232 | 240 |
| Sn89 Sb10.5 Cu0.5 | 242 | 262 | |||
| Sn90 Sb10 | 243 | 257 | |||
| 그림 1. *Eutectic – Solidus와 Liquidus는 동일합니다. **MP – 융점 | |||||
녹는 온도
각 합금에는 고체에서 액체로 변하는 온도가 있습니다( 그림 1). 고체 상태에서 액체 상태로의 상 변화는 고상선에 도달할 때 시작되어 액상선에 도달할 때 끝납니다.
- 고상선 아래에서 합금은 100% 고체 상태입니다.
- 소성 범위라고 하는 영역인 고상선과 액상선 사이에서 합금의 일부는 고체이지만 대부분은 액체입니다.
- 고상선과 액상선이 같을 때 합금을 공융이라고 합니다.
습윤은 고상선 온도에서 시작되지만 최상의 습윤은 액상선보다 15ºC 이상의 피크 온도에서 달성됩니다. 솔더 조인트가 두 번째 리플로우 프로세스와 같은 이후 작업 동안 물리적 무결성을 유지해야 하는 경우 이후 작업의 피크 온도는 합금의 고상선 온도보다 낮아야 합니다.
입자 크기
최고의 합금을 선택한 다음에는 입자 크기입니다. 분말 크기 차트(그림 2)는 입자 크기를 일반적인 인쇄 및 분배 요구 사항과 상호 참조합니다. 걸윙, 정사각형/원 및 투약 도트 크기에 대해 나열된 치수는 해당 크기의 분말에 권장되는 가장 작은 기능을 나타냅니다. 피처가 더 작으면 애플리케이션에 그 다음으로 작은 분말 크기가 필요합니다.
너무 큰 분말을 사용하면 인쇄 및 분배가 어려워 품질이 저하됩니다. 더 작은 분말을 사용하면 비용이 더 많이 듭니다.
| 분말 크기 | ||||||
| 분말 유형 | 가루 크기 (미크론) |
걸윙 리드 피치 (mm/인치) |
정사각형 / 원형 조리개 (mm/인치) |
투약 도트 직경 (mm/인치) |
일반적인 목적 팁 계량기 |
테이퍼 형상 팁 게이지 |
| II | 45-75 µ | 0.65 / 0.025 | 0.65 / 0.025 | 0.80 / 0.030 | 21 | 22 |
| III | 25-45μ | 0.50 / 0.020 | 0.50 / 0.020 | 0.50 / 0.020 | 22 | 25 |
| IV | 20-38 µ | 0.30 / 0.012 | 0.30 / 0.012 | 0.30 / 0.012 | 25 | 27 |
| V | 15-25μ | 0.20 / 0.008 | 0.15 / 0.006 | 0.25 / 0.010 | 27 | |
| VI | 5-15μ | 0.10 / 0.004 | 0.05 / 0.002 | 0.15 / 0.006 | 32 | |
| 그림 2. | ||||||
2 단계: 플럭스 선택
플럭스 범주는 군사 사양 QQ-S-571E 및 IPC 플럭스 등급 시스템에 의해 정의됩니다. QQ-S-571E에는 5가지 주요 범주가 있습니다. 각각은 다양한 활동 수준, 잔류물의 물리적 품질 및 필요한 청소 방법으로 사용할 수 있습니다.
| 플럭스 비교 차트는 각 플럭스 카테고리의 상대적 활동 범위를 보여줍니다. 플럭스 그룹 간의 활동 수준이 겹치는 점에 유의하십시오. |
로진(R)
로진 플럭스는 로진과 용제로 구성됩니다. 로진 플럭스는 활성이 매우 낮고 납땜하기 쉬운 표면에만 적합합니다. IPC 분류는 ROL0입니다. R 잔류물은 단단하고 비부식성이며 비전도성이며 남아 있을 수 있습니다. 잔류물은 적절한 용매로 제거할 수 있습니다.
깨끗하지 않음(NC)
깨끗한 플럭스는 로진, 솔벤트 및 소량의 활성제로 구성되지 않습니다. NC 플럭스는 일반적으로 활동성이 낮거나 보통이며 쉽게 납땜할 수 있는 표면에 적합합니다. IPC 분류는 일반적으로 ROL0 또는 ROL1입니다. NC 잔류물은 명확한, 단단하고, 비부식성, 비전도성이며 여러 유형의 어셈블리에 남도록 설계되었습니다. 잔류물은 적절한 용매로 제거할 수 있습니다. 전부는 아니지만 일부 NC 플럭스는 RMA 플럭스보다 제거하기가 더 어렵습니다.
솔더 페이스트 (RMA)
로진 중활성화 (RMA) 플럭스는 로진, 솔벤트 및 소량의 활성제로 구성됩니다. 대부분의 RMA 플럭스는 활성이 상당히 낮고 쉽게 납땜할 수 있는 표면에 가장 적합합니다. IPC 분류는 일반적으로 ROL0, ROL1, ROM0 또는 ROM1입니다. RMA 플럭스 잔류물은 명확한이고 부드럽습니다. 대부분은 부식성 및 비전도성입니다. 많은 RMA 플럭스가 SIR 평가를 NC 플럭스로 전달합니다. 잔류물은 적절한 용매로 제거할 수 있습니다.
로진 활성화 (RA)
로진 활성화 플럭스는 로진, 솔벤트 및 공격적인 활성제로 구성됩니다. RA 플럭스는 중간 정도 및 고도로 산화된 표면에 대해 RMA와 유사하고 더 높은 활성을 보입니다. IPC 분류는 일반적으로 ROM0, ROM1, ROH0 또는 ROH1입니다. 달리 증명하기 위해 평가가 없는 경우 RA 플럭스 잔류물은 부식성이 있는 것으로 가정됩니다. 부식 또는 잔류물을 통한 전기 전도 가능성에 민감한 조립품은 조립 후 가능한 한 빨리 청소해야 합니다. 잔류물은 적절한 용매로 제거할 수 있습니다.
수용성 (WS)
수용성 플럭스는 활성제, 틱소트로프 및 용매로 구성됩니다. WS 플럭스는 활동이 없는 것부터 스테인리스강과 같은 가장 어려운 표면에 대한 납땜을 위한 극도로 높은 활동에 이르기까지 다양한 활동 수준으로 제공됩니다. IPC 분류는 일반적으로 유기농의 경우 OR로 시작합니다. 그것들은 L, M, H 활성 수준과 0 또는 1의 할로겐화물 함량으로 제공됩니다. 정의에 따르면 잔류물은 물로 제거될 수 있습니다.
| 납땜성 매트릭스 | |||||||||||
| 마치다 | RMA | 라 | WS | 체크 안함 | 높은 활동 WS |
||||||
| 알류미늄 | |||||||||||
| 베릴륨 구리 | |||||||||||
| 놋쇠 | |||||||||||
| 청동 | |||||||||||
| 카드뮴 | |||||||||||
| 크롬 | 납땜 불가 | ||||||||||
| 구리 | |||||||||||
| 아연 도금 강판 | |||||||||||
| 금 | |||||||||||
| 코바르 | |||||||||||
| 마그네슘 | 납땜 불가 | ||||||||||
| 연강 | |||||||||||
| 모넬 | |||||||||||
| 니크롬 | |||||||||||
| 니켈 | |||||||||||
| 니켈 철 / Alloy42 | |||||||||||
| 니켈 실버 | |||||||||||
| 보장 | |||||||||||
| 백금 | |||||||||||
| 은 | |||||||||||
| 땜납 도금 | |||||||||||
| 스테인레스 스틸 | |||||||||||
| 주석 | |||||||||||
| 티탄 | 납땜 불가 | ||||||||||
| 아연 | |||||||||||
|
|||||||||||
3단계: 당신의 특별한 특성을 선택하십시오
솔더 페이스트 선택을 마무리할 때 마지막으로 고려해야 할 영역은 까다로운 애플리케이션에 필요할 수 있는 기타 특수 특성입니다. 두 가지 플럭스 공식은 동일한 QQ-S-571E 및 J-STD-004 분류에도 불구하고 성능이 크게 다를 수 있습니다. 특정 특성을 가진 솔더 페이스트 다른 형태의 솔더가 해결하지 못하는 기술적 어셈블리 문제를 해결하는 데 사용할 수 있습니다. 다음은 솔더 페이스트의 성능을 수정하는 플럭스 특성의 몇 가지 예입니다.
제한 잔류물
NC 26D04 플럭스 잔류물은 리플로우 후 필렛에 남아 있거나 필렛에 매우 가깝습니다. 이 기능은 조인트가 보이거나 주변 영역으로의 플럭스가 문제를 일으킬 수 있는 NC 공식에서 가장 중요합니다.
갭 충진 및/또는 수직 표면
RMA 07D01 및 04D01 플럭스는 액상선에 도달할 때까지 합금을 제자리에 유지하도록 설계되었습니다. 이 공식은 틈새를 연결하고 구멍을 채우고 수직 표면의 접합부를 납땜하는 데 적합합니다.
신속한 리플로우
5초 이내에 솔더 페이스트가 가열되는 것을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. RMA 04D02 및 RMA 07D02 신속한 리플로우 솔더 페이스트는 0.25초만큼 빨리 가열될 때 튀지 않습니다. 신속한 리플로우를 달성하는 일반적인 리플로우 방법에는 레이저, 납땜 인두, 핫바 및 인덕션이 있습니다.
핀 이송 또는 침지
솔더 페이스트에 부품이나 핀을 담가 솔더를 도포하는 응용 기술. 얇고 일관된 NC 21T20 솔더 페이스트 층이 부품에 달라붙습니다. 이 기술은 핀 어레이와 같이 인쇄 또는 분배에 적합하지 않은 제품에 솔더를 적용하는 데 유용합니다.
저공극
IPC-7097A는 BGA를 위한 설계 및 조립 프로세스 구현을 위한 사양입니다. BGA(Ball Grid Array) 및 MicroBGA에 대한 검사 기준은 종종 20% 미만의 기포 발생을 요구합니다. 클래스 3 어셈블리에 대한 매우 낮은 보이드 한계를 충족하려면 낮은 보이드 솔더 페이스트가 필요합니다.
UV 추적 가능한 플럭스
단독으로 사용하거나 합금과 혼합하여 솔더 페이스트(NC 22D05 및 RMA 07D05)를 형성하는 경우 당사의 UV 추적 플럭스는 플럭스 존재를 광학적으로 확인할 수 있습니다. 이 공식은 또한 솔더 페이스트 증착 확인을 위해 UV 광원 아래에서 발광합니다.
질문? 당사 제품 전문가에게 문의하십시오. [email protected] 귀하의 애플리케이션에 가장 적합한 솔루션을 식별합니다.