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title: "리플로우 때 package 내부 수분이 균열을 만드는 이유"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-10-21T05:39:02.660Z"
updated_at: "2026-10-06T01:22:04.621Z"
tags: ["moisture popcorn"]
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# 리플로우 때 package 내부 수분이 균열을 만드는 이유

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/%EB%A6%AC%ED%94%8C%EB%A1%9C%EC%9A%B0-%EB%95%8C-package-%EB%82%B4%EB%B6%80-%EC%88%98%EB%B6%84%EC%9D%B4-%EA%B7%A0%EC%97%B4%EC%9D%84-%EB%A7%8C%EB%93%9C%EB%8A%94-%EC%9D%B4%EC%9C%A0)

실온에서 전기 검사를 통과한 plastic package가 reflow 뒤 갈라질 수 있다. 외부에서 물방울이 보이지 않았는데도 내부 수분이 원인일 수 있다. Moisture Popcorn은 package 재료에 흡수된 수분과 급가열, 내부 계면의 기계적 제약이 만나는 현상이다. 보관 중의 전기적 정상 상태만으로 고온 조립 중의 건전성을 판단하기 어려운 이유다.

molding compound는 완전한 밀봉 용기가 아니다. 외부 환경의 수분이 재료 내부로 확산될 수 있다. reflow에서 package 전체가 급하게 데워지면 내부 수분과 기체가 계면 공간의 압력을 높일 수 있고, 재료와 접착 계면의 고온 특성도 영향을 받는다. 그 압력을 견디지 못하면 delamination이나 crack이 발생할 수 있다.

[TI Plastic Package Moisture-Induced Cracking](https://www.ti.com/lit/pdf/SNOA300) 3–4절과 6절은 epoxy의 수분 확산, 가열 중 내부 압력, molding compound와 package 두께·die attach pad·계면 접착의 영향을 설명한다. 수분의 양만으로 crack 여부를 정하지 않는 이유도 여기에 있다. 같은 양의 수분이라도 위치와 내부 공간, 기계적 구조가 다를 수 있다.

압력의 크기를 감각적으로 보기 위해 실제 package 대신 닫힌 가상 공간을 계산하자. 250°C, 즉 523.15 K에서 이미 기체가 된 수증기 5 nmol이 0.02 mm³ 공간에 갇혀 있다고 두자. 주변과 기체가 교환되지 않고, 체적이 변하지 않으며, 이상 기체로 다룬다. 초기 공기와 재료 변형도 생략한다. 이 수증기의 질량은 약 0.09 μg로 매우 작다.

이 조건의 절대 압력은 `P = nRT/V ≈ 1.087 MPa`다. 외부 압력을 0.101 MPa로 가정하면 압력 차이는 약 0.986 MPa다. 이 차이가 2 × 2 mm의 평평한 계면 전체에 균일하게 걸린다면 합력은 약 3.95 N이다. 작은 수분 질량이 넓은 계면에 무시하기 어려운 힘을 만들 수 있음을 보여 준다. 이 힘이 특정 package를 깨뜨린다는 계산은 아니다.

공간 체적을 0.04 mm³로 두 배 늘리면 같은 기체와 온도에서 절대 압력은 약 0.544 MPa, 외부와의 차이로 계산한 합력은 약 1.77 N이다. 절대 압력은 절반이지만 외부 압력을 뺀 힘은 정확히 절반이 아니다. 실제로 계면이 벌어지면 체적과 압력이 함께 바뀌므로 고정된 공간 모델을 계속 적용할 수 없다.

무엇보다 이 모델은 package의 총 흡습량을 바로 기체 몰수로 바꾸지 않았다. 실제로는 재료 속 수분의 상태, 가열 중 방출, 상평형과 이동 경로가 기체량을 결정한다. 저온에서 같은 양이 모두 기체라고 가정하면 응축과 재료 결합 상태를 놓칠 수 있다. 내부 압력의 실제 크기와 시간 변화는 수분 함량과 재료·계면 정보를 포함해 따로 평가해야 한다.

압력만 낮으면 안전하다는 해석도 불충분하다. 고온에서 재료 강도와 계면 접착이 달라지고, 열팽창 차이로 생기는 응력이 더해질 수 있다. 이미 약해진 계면이 있는 경우와 잘 접착된 계면이 같은 임계 조건을 갖지 않는다. 발생 위치와 crack 경로를 확인해야 압력과 구조의 관계를 읽을 수 있다.

예방에는 포장의 상태와 환경 노출 이력이 연결된다. device의 moisture sensitivity와 허용 노출 조건을 확인하고, 필요한 건조 절차를 따르는 이유가 바로 내부 수분 상태 때문이다. 흡습한 package에 대한 실온 도통 검사는 그 상태를 직접 측정하지 않는다. 조립 후에도 전기적으로 바로 드러나지 않는 내부 손상이 있을 수 있으므로 원인 분석에서는 계면의 상태를 함께 본다.

Moisture Popcorn을 수분이 끓어서 터지는 사건 하나로만 기억하면 구조와 시간의 영향을 놓친다. 수분이 어디에 있고, 급가열 중 어디로 이동할 수 있으며, 그 계면이 어떤 하중을 견뎌야 하는지의 문제다. 보관 이력과 내부 구조를 함께 읽어야 reflow 전의 정상 상태와 reflow 후 손상 사이를 설명할 수 있다.