Journal of the Microelectronics and Packaging Society

본 연구에서는 솔더 분말 크기에 따른 솔더페이스트의 젖음성 및 레올로지 특성을 평가하였다. 솔더페이스트 는 T4 (20~28 m), T5 (15~25 m), T6 (5~15 m) 3종류의 Sn-Ag-Cu 합금 분말을 사용하였고, 플럭스와 진공에서 혼 합하여 솔더페이스트를 제조하였다. 스파이럴 점도계로 10 rpm의 속도로 측정했을 때 T4, T5, T6 솔더페이스트의 점도 는 각각 155, 263, 418 Pa·s의 점도를 보이며, 분말크기가 감소함에 따라 점도는 증가되는 것이 관찰되었다. 또한, 솔더 페이스트의 경시변화에 따른 점도변화를 관찰하였으며, 7일 후 T4 솔더페이스트의 경우 점도가 2.6% 증가하여 거의 변 화가 없었으나, T5는 20.6%의 증가를 보였으며, T6의 경우 점도 증가가 매우 높아 스파이럴 점도계로는 측정이 불가하 였다. 분말 크기에 따른 솔더페이스트 점도 특성은 솔더의 인쇄성에 큰 영향을 주었다. T4 솔더페이스트의 경우 인쇄특 성 및 슬럼프와 브릿징 특성이 우수하였지만, 분말 크기가 작은 T5의 경우 인쇄성이 다소 떨어졌으며, T6의 경우 점도가 높아 솔더페이스트가 마스크 개구홀의 벽에 붙고, 따라서 인쇄성이 매우 떨어지는 모습을 보였다. 솔더링을 진행할 경우 , T6 솔더페이스트는 디웨팅(dewetting)이 발생하여 젖음성도 T4, T5에 비해 낮은 것이 관찰되었다.
The wettability and rheological properties of solder paste with the size of the solder powder were evaluated. To formulate the solder paste, three types of solder powder were used: T4 (20~28 μm), T5 (15~25 μm), and T6 (5~15 μm). The viscosities of the T4, T5, and T6 solder pastes at 10 RPM were 155, 263, and 418 Pa·s, respectively. After 7 days, the viscosity of the T4 solder paste slightly increased by 2.6% and that of T5 was increased by 20.6%. The viscosity of the T6 solder paste after 7 days could not be measured due to high viscosity. The viscosity variation with solder particle size also affected on the printability of the solder. In the case of the T4 solder paste, printability, slump, bridging, and soldering properties were excellent. On the other hand, T5 showed slight dewetting and solder ball defects. Especially, T6, which the smallest powder size, showed poor printability and dewetting at the edge of solder.

Keywords fine pitch, solder paste, rheology, flux, viscosity, printability, wettability