Avoid The Void™ (기포 차단) - 다이 어테치 솔더링 기포 발생 원인 파악

“다이 어테치 솔더링 기포 발생을 어떻게 줄일 수 있나요?” 라는 질문은 전력 반도체 분야에서 고객이 자주 묻는 질문이에요. 과도한 기포 발생은 다이 어테치 응용분야에서 나쁜 소식이며, 이는 균열이 퍼질 수 있는 곳으로서 기계적으로 접합에 영향을 줄뿐만 아니라 기기의 전기적 및 열전도성에도 영향을 미치기 때문이에요. 이 문제를 해결할 수 있는 간단한 답변이 있다면 얼마나 좋을까요. 그러나 문제는 모든 경우마다 달라요.

즉, 기포 발생에 영향을 미치는 여러 요인이 전반적으로 공통적으로 나타나며 기포 발생에 기여하는 잠재적인 요인을 확인하는 것이 근본 원인을 결정하는 데 필수적일 수 있어요.

잠재적 요인을 시각적으로 나타내는 데 사용할 수 있는 통계 도구는 이시카와 즉, 어골형 다이어그램이에요. 이는 또한 인과 관계 다이어그램이라고도 하며 수평축의 "헤드"에서 보여진 효과를 모두 이끌어 낼 수 있는 잠재적인 원인이 "뼈대"를 구성해요.

그러한 방법으로 잠재적인 원인을 파악하면 다이 어테치 솔더링 기포 발생을 줄이기 위해 초점울 두어야 할 곳을 결정하는 데 도움이 될 수 있어요. 환경적 원인을 완화하려면 솔더 페이스트 공급업체의 저장 및 취급 권고사항을 따라야만 해요. 오염을 최소화하기 위해 다이와 리드 프레임/DBC을 잘 다루면 기포 발생과의 싸움에서 많은 도움이 되는 것은 말할 필요가 없어요. 이는 다이 어테치 기포 발생의 가장 큰 잠재적 원인인 리플로우 프로파일과 솔더 페이스트라는 두 개의 나머지 카테고리를 살펴보도록 해요.

1. 리플로우 프로파일은 리플로우 공정의 모든 측면에 영향을 줄 수 있으므로 다이 어테치 기포 발생에 상당한 영향을 줄 수 있어요. 피크 온도는 사용하는 합금을 녹이고, 좋은 금속 결합을 형성하고, 플럭스 휘발성 물질의 기체가 (잠재적인 기포 발생) 방출될 수 있도록 충분히 용해된 솔더의 표면 장력을 낮추는 데 필요하지만, 너무 높지 않아야 하는데, 플럭스 탄화 및 다이 습윤이 잠재적으로 유발될 수 있어요. 실온에서 피크 온도, 상승 속도 및 소킹 시간 (Soaking time, 존재하는 경우)에  소요되는 시간은 플럭스 휘발성 물질의 활성화와 배출되는 속도에 모두 영향을 미칠 수 있어요. TAL 즉, 액상선 이상의 시간은 플럭스 휘발성 물질의 기체 방출에 (특히 더 큰 다이 하에) 충분하도록 길어야 하지만 너무 길면 방출할 수 없는 과도한 기체 발생을 초래할 수 있어요. 마지막으로 리플로우 환경이 있어요. 다이 어테치 리플로우의 경우, 대부분의 고객의 기포 발생 요건이 대기 중에 일관되게 달성될 수 없으므로 질소 또는 형성 가스 하에서 리플로우하는 것이 "표준” 이에요. 특정 솔더 페이스트가 효과적으로 기능하려면 아마도 02 ppm을 특정 수준 이하로 조절해야 해요. 기포 발생 요건이 더욱 엄격한 IGBT와 같은 고전력 기기의 경우 진공 리플로우 시스템을 사용하는 것이 매우 일반적이에요.
2. 마지막으로 반드시 살펴보아야 할 가장 중요한 요인은 솔더 페이스트자체에요. 여러분의 특정 응용 분야 및 공정에 적합한 합금, 플럭스 화학물질, 금속 하중 (중량에 의한 페이스트의  금속 %) 및 분말 유형 (메쉬 크기)의 최적 조합을 사용하면 다이 어테치 기포 발생을 해결할 수 있는 최상의 무기가 되요

저를 포함하여, 인듐 코퍼레이션의 모든 기술 지원 엔지니어 들이  기포 차단™ 으로 여러분의 솔더 페이스트 선택 및 공정 최적화를 도와드릴 수 있어요.

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