솔더링의 기적

여러분, 당신이 Guglielmo Marconi이고, 1912년 영국Chelmsford에서 최초의 라디오 공장을 설립했다고 상상하죠. Lee De Forest의 1906 발명품인 삼극 진공관을 사용했다면, 당신의 초기 라디오는 여러 전자 부품들을 연결하는 방법을 필요로 합니다. 솔더링 입력 일부 사람들은 솔더링은 전자 부품들을 연결하는 가장 비용 효과적이고 신뢰할 수 있는 방법이라고만 말할 수 있습니다. 라디오로 인한 전자제품들의 출현 이래 그랬습니다. 라디오가 문명과 사회에 미친 일부 영향들을 생각하면 흥미롭습니다. 라디오 이전에는 미국 대부분은 서로 분리되어 있었습니다. 캘리포니아에 있는 사람들은 뉴욕에서 일어나고 있는 일들을 뭐가 되든 실시간으로는 알지 못했습니다. 전국적인 오락거리도 없었습니다. 1920년대의 초기 방송을 따라가 보면, 라디오는 1930년때까지 대부분의 미국 가정의 필수품이 되어 있습니다. 저녁을 먹은 후 가족들이 라디오 주위에 모여 뉴스와 코메디, 드라마, 음악 등을 듣곤 했죠. 이 황금의 라디오 시대는 텔레비젼이 등장하기 전, 1920년대에서 1950년대까지 지속되었죠. 그림 1참조

그림 1. 1930년대에 한 어린 소녀가 라이오를 듣고 있습니다. 모두 솔더링이 이루어낸 라디오의 영향을 과장하는 것은 어렵죠. 전자제품 솔더링은 어떤 의미에서는 기술의 기적입니다. 솔더링으로 구리와 구리를 230°C 이하에서 연결할 수있습니다. 그 연결은 원상으로 되돌릴 수 있고 전기를 잘 통하며 기계적으로 견고합니다. 이 솔더링 온도는 전자제품에서 매우 중요한데, 이는 인쇄회로 기판과 부품 패키지가 230°C보다 훨씬 더 높은 온도를 이겨내지 못하는 고분자 재료로 되어 있기 때문입니다. 이 낮은 솔더링 온도는 솔더링 없이 구리에 구리를 본딩하려면 1085°C의 구리 용융점 근처의 온도가 필요하다고 생각할 때 특히 인상적입니다. 이 마술을 가능케 하기 위해 솔더는 구리와 금속간 화합물을 만듭니다. 그림 2 참조. 구리에 가장 가까운 금속간 화합물에는 Cu3Sn이 풍부하고 솔더에 가장 가까운 금속간 화합물에는 Cu6Sn5이 풍부합니다.

그림 2. PWB 패드에 솔더링된 부품 리드의 절단면 개략도 솔더링 본딩은 재작업이 가능하다는 것이 중요합니다. 대부분의 조립 공정들에는 재작업 요구로 인한 약간의 생산 손실이 있기 때문에 솔더링의 이 중요한 특징이 없다면 전자 산업은 이윤을 내기가 어려울 것입니다. 따라서, 이 다음에 스마트폰이나 PC 또는 TV를 이용할 때, 솔더링의 기적이 없었다면 모두 가능하지 않았을 것이라고 문득 떠올리십시오. 건배, 론 박사 그림 1 출처: Franklin D. Roosevelt Library Public 도메인 사진 – 이 미디어는 National Archives and Records Administration의 소유 자료에서 이용할 수 있고 National Archives Identifier (NAID) 195876에 따라 목록화되어 있습니다. 공공 도메인, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2151524