(4) 未融合発生要因と実装マージン
要因3. フラックスの活性力低下
<影響について>
はんだペーストのメーカー推奨条件よりプリヒート時間が長いもしくは温度が高いと、フラックスの活性力が低下しはんだボールとはんだペーストとの接合性が低下します。
・再現評価事例
図4-24は、極端に活性力を低下させたはんだペーストにはんだボールを搭載し加熱観察した事例です。このように加熱が進むとはんだペースト内のフラックスは表面に滲み出してきて、はんだボールを持ち上げるような状態で溜まります。このフラックスが活性力を失っていると接合を阻害し未融合に至ると考えられます。
図4-24 活性力が低下したはんだペーストの接合性
<対策例>
(1) はんだペーストの保管状態確認
保管環境や保管条件で、ご使用のはんだペーストメーカーの使用注意事項を守っているか確認してください。
(2) リフロー温度プロファイルの見直し
デバイスのはんだ接合部で、ご使用になっているはんだペーストの推奨条件に入っているか確認してください。
(3) リフロー雰囲気の変更
窒素雰囲気によるリフロー加熱は加熱中のはんだボール表面酸化防止に大きな効果があります。
(4) はんだペーストの変更
図4-25にはんだペーストの種類によって未融合の発生率を比較した事例を示します。一般的なはんだペーストでも種類(鉛フリーA及びB)によって発生率に差が見られます。また最近は、はんだメーカー各社より未融合対策はんだペーストが発売されています。この効果を確認した結果、通常の鉛フリーはんだペーストと比べて、未融合対策はんだペースト(未融合対策A及びB)の未融合発生率はおよそ半分に下がっており、抑制効果が見られました。
図4-25 はんだペーストの種類と未融合の発生率