올바른 응용에 올바른 솔더 합금 - 파트 3

저희는 특히 저온 솔더 합금과 인듐에 대해 알아볼 기회가 있었습니다.  이제 고온 솔더와 브레이징 합금 옵션들에 대해 알아볼 때입니다.   Bernie Leavitt는 고온 솔더와 브레이징 합금에 대한 선임 제품 전문가입니다.  Bernie는 밀폐 실링과 접합에 사용되는 고온 합금에서 신뢰성에 대한 일부 중요한 관찰 내용들을 가지고 있습니다.

"높은 신뢰성이라고 할 때, 저희는 제품이 실패 위험이 매우 낮아야 한다고 생각합니다. 밀폐 실링과 접합에 사용되는 금과 브레이징 제품의 경우, 이는 훨씬 그 이상을 의미합니다. 또한 혹독한 환경의 극심한 조건 하에서 있을 수 있는 일상적인 작업도 수행해야 합니다.

예를 들어, 항공 우주 회사에서 제조한 제품은 높은 신뢰성이 요구됩니다.  

열 순환은 -170C에서 123C의 온도 범위의 우주 위성에서 확인되는데, 이는 위성이 위성 궤도를 따라 직접 태양 빛을 받는 상태에서 지구 뒤쪽으로 오기 때문입니다.  솔더 또는 브레이즈는 기지 소재의 열 팽창 계수 (CTE)를 견뎌야 합니다. 높은 실버 베어링 브레이즈 합금은 이러한 용도에서 아주 잘 작동하며 접합되는 기지 소재보다 수명이 오래가는 경향이 있습니다.

크립 저항은 금 합금의 긍정적 특성인데, 이는 금 합금이 열 순환과 기계적 응력을 받으면서 형태를 유지하기에 충분한 탄력성을 갖고 있기 때문인데, 그 상태에서 기타 합금은 응력을 방출하기 위해 변형됩니다.  80Au20Sn의 효능은 솔더가 신속 가열에 노출되고 열을 빠르게 발산하도록 하는 (꺼지면 응력을 가함) 고전력 LED 다이 어태치 응용에 이상적입니다.

조인트 강도는 중요하며 이에 영향을 미치는 몇 가지 요소가 있습니다:

• 높은 신뢰성의 경우, 합금은 기공을 억제하려면 잘 젖어야 합니다. 모든 잠재적 결합 표면을 최적화하면 전단 강도가 증가하고 누설 경로 형성 가능성이 줄어듭니다.

• 강한 금속간 화합물 층은 솔더/브레이즈 재료와 기지 소재가 새로운 합금을 형성하는 곳입니다. 일반적으로 니켈 코팅 기지 소재로는 1-2μm의 금속간 화합물 층만 필요합니다. 금속간 화합물 두께는 리플로우 동안 액상선 위의 시간 양으로 결정되기 때문에 양호한 프로파일을 갖는 것이 중요합니다.

여기에 인듐 코퍼레이션이 제공하는 일부 중요한 고 신뢰성 솔더 및 브레이즈 합금 목록이 있습니다:

• Indalloy®182    80Au20Sn
• Indalloy® 183   88Au12Ge
• Indalloy®193    72Ag28Cu
• Indalloy®207    99.99Ag
• Indalloy®200    99.99Au

적절한 합금에 대한 권장사항이 필요한 적용 작업이 있거나  리플로우 공정에 대한 도움을 받으려는 경우, 리플로우 프로파일을 최적화하고 문제를 해결하는 데 도움이 되는 실제 경험이 있는 엔지니어들이 인듐 코퍼레이션의 기술 지원 팀에서 도움을 줄 것입니다. 추가 질문이 있거나 이 합금들에 대한 자료를 얻고 싶으시면, 저 Bernard Leavitt에게 (bleavitt@indium.com)로 연락해주세요."