Skip to content
RFrftools.io
PCB

솔더 페이스트 볼륨 계산기

스텐실 인쇄 및 리플로 솔더링 공정의 SMD 솔더 페이스트 부피, 스텐실 조리개 면적 및 IPC-7525A 면적 비율을 계산합니다.

Loading calculator...

공식

AR=Lap×Wap2×tstencil×(Lap+Wap)AR = \frac{L_{ap} \times W_{ap}}{2 \times t_{stencil} \times (L_{ap} + W_{ap})}

참고: IPC-7525A Stencil Design Guidelines

Lap, Wap— 조리개 길이 및 너비 (mm)
t_stencil— 스텐실 두께 (mm)
AR— 면적 비율 (0.66 이상이어야 함)

작동 방식

이 계산기는 패드 치수와 스텐실 파라미터를 기반으로 표면 실장 기술 (SMT) 어셈블리를 위한 솔더 페이스트 부피를 결정합니다.PCB 조립 엔지니어, 공정 기술자 및 제조 엔지니어는 이를 사용하여 인쇄 품질을 최적화하고 안정적인 솔더 조인트를 보장합니다.솔더 페이스트 부피는 조리개 면적에 스텐실 두께를 곱한 값과 같습니다. V = L W T * (1 - 감소%).임계 품질 지표는 AR = 조리개 면적/벽_면적 = (L*W)/(2*T* (L+W)) 의 면적 비율이며, 이는 페이스트 릴리즈 신뢰성을 예측합니다.IPC-7525B 표준에 따라 안정적인 릴리스를 위해서는 면적 비율이 0.66을 초과해야 합니다. 미세 피치 부품의 경우 0.75 이상의 비율이 선호됩니다.인듐 코퍼레이션과 케스터의 연구에 따르면 페이스트 부피가 충분하지 않은 경우 (0.66AR 미만) 오픈, 툼스톤닝, 헤드인필로우 고장을 비롯한 솔더 결함의 67% 가 발생합니다.부피가 너무 많으면 결함의 23% 가 브리징을 일으킵니다.IPC 어셈블리 가이드라인에 따른 최적의 스텐실 설계를 위한 전달 효율 (실제/이론적 부피) 범위는 85~ 95% 입니다.

계산 예제

문제: 표준 10% 면적 감소 기능을 갖춘 100um (0.1mm) 스텐실을 사용하여 0402 미터 (0.4mm x 0.2mm) 칩 커패시터 패드의 솔더 페이스트 부피와 면적 비율을 계산합니다.

해결 방법: 1.패드 크기: L = 0.4 밀리미터, W = 0.2 밀리미터 2.스텐실 두께: T = 0.1mm (100um - 미세 피치의 경우 표준) 3.면적 감소: 10% (조리개는 패드 크기의 90%) 4.조리개 영역: A_페이퍼 = 0.4* 0.2 * 0.9 = 0.072 mm^2 5.페이스트 용량: V = 0.072* 0.1 = 0.0072 mm^3 = 패드당 7.2nL 6.부품당 총 합계: 패드 2개* 7.2 = 14.4 nL

면적 비율 계산:

  • 조리개 크기 (축소 후): 0.38 밀리미터 x 0.19 밀리미터
  • 벽 면적: A_벽 = 2* 0.1* (0.38 + 0.19) = 0.114 mm^2
  • 면적 비율: AR = 0.072/ 0.114 = 0.63
평가:
  • AR = 0.63은 IPC-7525B 최소값인 0.66보다 낮습니다. - 한계 페이스트 릴리즈 예상
  • 솔루션 옵션:
a) 스텐실을 80um으로 줄이십시오. AR = 0.072/ 0.091 = 0.79 (양호) b) 조리개 5% 늘리기: AR = 0.076/ 0.114 = 0.67 (허용 가능) c) 스텝 스텐실 사용: 0402의 경우 80um, 대형 부품의 경우 100um

페이스트 중량 추정 (타입 4 SAC305, 밀도 7.4 g/cm^3):

  • 부피: 0.0072 mm^3 = 7.2e-6 cm^3
  • 금속 함량: 중량%의 88~ 92%, 부피기준으로 약 50퍼센트
  • 페이스트 무게: 패드당 7.2e-6* 7.4* 0.5 = 26.6ug

실용적인 팁

  • ✓250um 미만의 조리개에는 레이저 컷 스테인리스 스틸 스텐실 (화학적으로 에칭되지 않음) 을 사용하십시오.레이저 절단은 +/-5um의 치수 정확도를 달성하는 데 비해 에칭의 경우 +/-25um의 치수 정확도를 달성합니다.DEK/ASM 어셈블리 연구에 따르면 사다리꼴 조리개 벽 (레이저 절단 특성) 은 직선 벽에 비해 페이스트 릴리즈를 10-15% 개선합니다.
  • ✓생산 신뢰성을 위한 목표 면적 비율 0.70-0.80.AR = 0.66 (IPC 최소) 에서는 전송 효율이 70-80% 로 떨어지고 변동성이 큽니다.AR = 0.75+ 이상에서는 일정한 부피로 전송 효율이 90-95% 에 이릅니다.이러한 15~ 20% 의 효율성 향상으로 쿡슨/알파 어셈블리 데이터당 불량률이 크게 감소합니다.
  • ✓BGA 및 미세 피치 QFN (0.4-0.5mm 피치) 의 경우 스텐실 두께를 75-100um으로 줄이고 조리개 감소를 5-10% 적용하십시오.볼륨이 작을수록 릴리스가 잘 되고 브리징이 줄어들기 때문에 보정됩니다.IPC-7093 기준으로 BGA 페이스트 높이는 볼 직경의 50-75% 여야 유착이 제대로 이루어질 수 있습니다.
  • ✓IPC-7525B 기준으로 교정된 SPI (솔더 페이스트 검사) 시스템으로 페이스트 부피를 확인하십시오.목표 부피 허용 오차: 공정 제어의 경우 +/ -25%, cpk > 1.33.공칭 값의 -40%/+50% 를 벗어난 부피는 결함과 밀접한 상관관계가 있습니다.현대의 SPI (코영, 사이버옵틱스) 는 15um 이상의 해상도에서 침전물의 100% 를 측정합니다.

흔한 실수

  • ✗면적 비율을 무시하고 부피에만 초점을 맞추는 경우 - 두꺼운 스텐실을 사용하여 조리개를 크게 만들면 충분한 볼륨이 증착될 수 있지만 면적 비율이 낮아 릴리스가 잘 풀리지 않습니다.IPC-7525B 제품에서는 안정적인 가스켓팅과 클린 릴리즈를 위해 AR > 0.66이 필요합니다.0.66 미만의 AR은 전송 불완전, 무작위 부피 변동 및 브리징 위험을 야기합니다.스텐실 설계를 완료하기 전에 항상 면적 비율을 확인하십시오.
  • ✗모든 부품에 동일한 스텐실 두께 사용 - 0201 (0.25mm x 0.125mm) 패드에는 50-75um 스텐실이 필요하지만 0805 패드는 125-150um에서 사용할 수 있습니다.혼합 어셈블리에는 스텝 스텐실 (하나의 스텐실에 여러 두께를 사용) 또는 선택적 페이스트 인쇄가 필요합니다.인듐 연구에 따르면 스텐실 두께가 부적절하면 어셈블리 수율이 40% 감소하는 것으로 나타났습니다.
  • ✗페이스트 유형 (플럭스 백분율) 을 고려하지 않음 - 유형 3 페이스트 (25-45um 입자) 는 중량 기준으로 88-90% 의 금속을 함유하고 있습니다. 유형 5 (15-25um) 는 85-88% 일 수 있습니다.부피 계산은 이론적 밀도를 가정하지만 실제 금속 함량은 5-10% 정도 차이가 납니다.페이스트 사양을 확인하고 제조업체 데이터시트에 따라 부피 목표를 조정하십시오.
  • ✗최대 페이스트 패드 대 조리개 비율을 1:1 로 설정하면 미세 피치 부품에 페이스트 브리징이 발생하고 스텐실 가장자리의 가스켓 밀봉이 불량합니다.표준 관행은 IPC-7525B 기준 조리개 감소 5-15% 입니다.홈 오프셋 (조리개를 부품 본체 쪽으로 이동) 은 볼륨을 줄이지 않고도 QFP/QFN의 브리징 마진을 개선합니다.

자주 묻는 질문

IPC-7525B 표준에 따르면 허용 가능한 페이스트 방출의 최소 면적률은 0.66이고 생산 신뢰성을 위해 0.75+를 권장합니다.타입 5 페이스트 (초미세 피치) 의 경우 일부 제조업체는 유변학 개선을 이유로 AR > 0.58을 지정합니다.면적비는 가스켓 품질을 예측합니다. 0.5 미만에서는 페이스트가 패드 표면보다 조리개 벽에 더 많이 부착되어 불완전한 이송이 발생합니다.0.8 이상에서는 릴리스가 이론상 100% 에 근접합니다.AR = 조리개 면적/ (2* T* 둘레) 을 계산하고 스텐실 제작 전에 확인하십시오.
IPC-7525B 가이드라인에 따르면: 0201/01005 및 파인 피치 BGA (0.3-0.4mm) 의 경우 50-75um, 0402 및 0.5mm 피치 QFP/QFN의 경우 100um, 0805 이상 부품의 경우 125-150um, 스루홀 페이스트 인 홀 애플리케이션의 경우 150-200um혼합 어셈블리는 일반적으로 미세 피치 부품에 스텝다운 영역 (국부적으로 얇은 영역) 이 있는 100-125um을 사용합니다.전기 주조된 니켈 스텐실은 레이저로 절단한 스테인리스 스틸보다 단계가 더 선명합니다.

Shop Components

As an Amazon Associate we earn from qualifying purchases.

PCB Manufacturing (JLCPCB)

Affordable PCB fabrication with controlled impedance options

JLCPCB →

FR4 Copper Clad Laminate

FR4 laminate sheets for custom PCB prototyping

Amazon →

Thermal Paste

Thermal interface material for component heat management

Amazon →

관련 계산기

PCB

계산기를 통해

임피던스, 커패시턴스, 인덕턴스, 전류 용량, 종횡비 및 DFM 경고를 통해 PCB를 계산합니다.스루홀 및 블라인드/매립형 비아를 포함합니다.

PCB

트레이스 너비

IPC-2221 및 IPC-2152 표준에 따라 주어진 전류, 구리 무게 및 온도 상승에 대한 최소 PCB 트레이스 폭을 계산합니다.저항과 전압 강하를 포함합니다.

PCB

비아 스텁 레조넌스

스터브 길이, 신호 노치를 유발하는 스터브 공진 주파수, 백 드릴링으로 인한 주파수 개선을 통해 PCB를 계산합니다.

PCB

트레이스 저항

폭, 길이, 두께 및 온도로부터 PCB 구리 트레이스 DC 저항을 계산합니다.시트 저항과 온도 계수를 포함합니다.