드 방지

읽는 시간(단어)

침지 주석은 업계에서 신뢰성이 높은 최종 마감재로 잘 받아들여지고 있습니다. 뛰어난 내식성으로 인해 특히 자동차 산업에서 주요 시장 점유율을 보이고 있습니다. 납땜 과정에서 구리와 주석 사이에 금속간 화합물(IMC)이 형성됩니다. 업계에 남아 있는 한 가지 우려 사항은 IMC가 최종 마감재의 납땜성에 미치는 잠재적인 영향입니다.

이 기사에서는 침지 주석 납땜의 일반적인 실패 모드를 설명하고 결함의 잠재적인 근본 원인과 연관시킵니다.

에이징, 열 노출 또는 어셈블리의 리플로우 공정 중에 구리 기판과 주석 층 사이에 금속간 화합물 층이 형성되어 결국 주석 증착물은 Sn-산화물 층으로 덮인 IMC와 유리 주석으로 구성됩니다. 이 층은 SnOx 또는 Sn-Oxide라고 불리는 SnO와 SnO2의 혼합물로 구성됩니다. 주석 층의 조립 특성은 IMC, Sn-Oxide 층 및 유리 주석 함량의 특성에 따라 달라지며, 이는 T. Hetschel et al.에 의해 광범위하게 연구되고 설명되었습니다. 20091-2년에. 유리 주석의 대부분을 소비하는 IMC의 성장으로 인해 주석 섬만 층 상단에 남고 얇은 산화물 층으로 덮여 있습니다. 균질성 및 두께와 같은 Sn-산화물 층의 특성은 주석 표면 마감재의 납땜성 및 기타 특성에 영향을 미칩니다. 주석 침전물의 오염이나 산화물 층의 결함으로 인해 젖음성이 저하되거나 변색(탈습윤 결함이라고 함)이 발생할 수 있습니다.

리플로우 공정 중 IMC 성장 및 산화주석 형성 조립 공정 중에 주석 도금 패널은 여러 번의 리플로우 사이클을 거쳐야 합니다. 리플로우 공정 중에 IMC가 성장하고 주석 증착물을 덮는 산화물 층의 두께가 증가합니다. 첫 번째 리플로우 사이클 이후에는 일반적으로 전체 주석 두께의 약 70% ~ 80%가 Cu6Sn5 및 Cu3Sn 금속간 화합물3의 형성에 의해 소비됩니다. 두 번째 리플로우 사이클에서는 IMC 두께가 더욱 증가하여 순수 주석의 단일 섬만 증착 표면에 남게 됩니다. 동시에, 리플로우 공정은 산화물 층의 성장으로 이어진다. 질소 환경에서의 리플로우 노화는 약간의 영향을 미치는 반면, 공기 환경에서의 리플로우 프로세스는 Sn-Oxide 층 두께를 크게 증가시킵니다. IMC 특성과 Sn-산화물 층 특성의 상호 작용은 침지 주석 마감재의 납땜성에 상당한 영향을 미칩니다.

침지 주석 층의 조립을 살펴보면 납땜 문제의 주요 근본 원인은 IMC 성장과 산화물 층 형성 모두에 영향을 미치는 오염입니다. 세 가지 다른 유형의 오염을 고려할 수 있습니다.

침지 주석 마감재에서 관찰될 수 있는 납땜 결함은 일반적으로 다음 범주로 분류될 수 있습니다.

De-wetting 및 self-de-wetting 결함과 관련하여 Sn-Oxide 층의 균질성과 두께가 매우 중요합니다.

다음 섹션에서는 오염이 주석 표면 마감의 납땜성에 어떤 영향을 미치는지 설명하기 위해 몇 가지 예를 제공합니다.

구리 잔류물 패널을 주석 도금 용액에 담그기 전에 솔더 마스크 도포와 같은 이전 공정의 잔여물이 구리 표면에 남아 있으면 최종 마감의 납땜성에 영향을 미칠 수 있습니다. 잔류물은 습식 도금 공정 중에 제거할 수 없으며 구리/주석 경계면에 남아 있습니다. 첫 번째 리플로우 주기 동안 이러한 잔류물은 IMC가 성장하면서 주석 층 표면으로 이동할 수 있습니다. 두 번째 리플로우 사이클에서는 잔여물이 산화주석 층의 안정성에 영향을 주어 균열을 일으킬 수 있으며, 이로 인해 액체 주석이 층 표면에 침투하여 도달하게 됩니다. 그림 1은 두 번의 리플로우 사이클 동안 잔류물이 층 내에서 어떻게 이동하고 주석 층 표면에 도달할 수 있는지를 보여주는 개략도를 보여줍니다.

그림 1: 리플로우 공정 중 오염이 구리에 미치는 잠재적 영향에 대한 개략도.