질소 분위기에서 저잔사 플럭스를 사용한 마이크로 솔더링에 관한 연구

The Study on Micro Soldering Using Low-Residue Flux in N₂Atmosphere

질소분위기 중에서 솔더 접합부의 특성 및 solderability을 검토하기 위하여 대기분위기와 질소분위기에서의 젖음성을 평가하였다. 또한 솔더접합부의 브리지결함(bridge defect)을 대기와 질소분위기 중에서 비교 검토하였다. 이 결과, 질소분위기 중에서 Cu표면을 사포로 연마한 시편, Cu표면에 Sn-Pb 및 Sn으로 도금한 시편에서 젖음성이 향상되었다. 대기분위기에 비해 젖음시간은 약 0.2~0.45초 정도 시간이 감소하였고, 최대젖음력 (F_{max})도 대기중에 비해 약 1.8~2.8 N 정도가 커졌다. 질소유량에 따른 젖음시간(t₂)과 젖음력을 측정한 견과 질소유량이 10 1/min에서 30 1/min으로 증가함에 따라 대기중 분위기에 비해 젖음시간(t₂)는 약 0.25초 정토 감소하였고, 젖음력은 2.3 N 정도 상승하였다. 따라서, 질소분위 기에서 무세정용 플럭스를 사용해도 젖음성이 떨어지는 것을 보완 할 수 있다. 질소분위기에서는 젖음성을 향상시키고 산화물(dross)를 억제시켜주어 대기 중 보다 브리지 (Bridge)발생률이 25~76%정도 떨어졌다. 브리지 발생률은 피치간격이 미세할수록 질소분위기가 대기 중 보다 감소하였다.

The purpose of this work is to evaluate the solderahility and characteristics of solder joints. Bridge defect of solder joint was examined in natural atmosphere and N₂ condition. Consequently, wettability was excellent for each of Sn-Pb plated Cu specimen, Sn plated Cu specimen, and Cu polished in N₂ condition. The wetting time in N₂ condition was shorter than that of natural atmosphere condition, showing the decreasing values of about 0.2~0.45 seconds. The max. wetting force under the N₂ condition was more increasing that of natural atmosphere condition, showing the increasing values of about 1.8~2.8 N. With the result of wetting balance test, the wetting time (t₂) and wetting farce according to increasing amount of N₂ from 10 1/min to 30 1/min, the wetting time (t₂) was reduced about 0.25 second and wetting force was increased about 2.3 N. In non-cleaning flux, when N₂ gas is applied, it is compensated to decrease of wettability. In the case of using the N₂ gas, the wettability was improved. The reason for improving wettability is due to preventing the formation of dross. The generation rate of bridge in N₂ condition decreased than that of natural atmosphere, and when the specimen had a fine pitch, the rate of bridge defects was considerably decreased in N₂ condition, showing the decreasing rate of 25~75%.