주석: 솔더링의 기본 금속
여러분, 전자 제품 조립에 사용되는 방대한 수의 솔더는 기본 금속으로 주석을 함유하고 있습니다. 주석을 함유하지 않은 것에는 금 – 구리 또는 금 –인듐과 같은 일부 특수 금 솔더, 인듐 기지 솔더, 및 몇 개의 다른 솔더가 있습니다. 이 솔더들은 중요한 분야에 쓰임에도 불구하고 비교해보면 순수한 양의 주석 기지 솔더가 압도적입니다. 주석은 고대인들에게 알려진 금속이며 구리 시대에서 청동기 시대로 가도록 이끌었습니다 구리에 10~12%를 첨가하면 청동이 되는데, 이는 구리보다 훨씬 강하게 되고 (그림 1 참조) 추가 이점으로 용융점이 구리의 1085°C에 비해 950°C입니다.
그림 1. 주석과 아연 고용체와 같은 합금 원소를 첨가하면 구리가 강하게 됩니다. 구리에 약 8% 주석을 첨가하면 구리의 항복 강도가 2.5배 증가합니다. 고용체 효과는 또한 용융점을 낮춥니다. 이미지 출처는 여기를 보세요, 이러한 온도 차이는 원시 가열 기술로는 1085°C를 달성하기 어렵다는 점에서 중요합니다. 또한 청동은 저온에서 굳기 때문에 금형을 훨씬 더 잘 채웁니다. 이 특성을 이용하면 훨씬 더 복잡한 모양의 물건을 주조할 수 있습니다. 그림 2 참조. 이러한 모든 이점으로 인해 주석에 대한 수요가 급격히 증가했습니다. 이러한 수요로 인해 주석 및 가장 일반적인 광석인 카시테 라이트에 대한 훨씬 더 정교한 무역 경로가 형성되었습니다. 이것은 전반적인 무역을 증대시켰고 문명과 학문의 확산을 가속화했습니다.
그림 2. 구리에 주석을 첨가하면 청동이 만들어지는데, 구리보다 훨씬 단단하고 주조하기 쉽습니다. 이러한 주조성은 단검과 같은 복잡한 디자인을 가능하게 했습니다. 이미지 출처: 사용자에 의한:Calame - http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Sword_bronze_age.JPG, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.pp?hcurid=1346902 다시 솔더로 돌아와. 솔더링은 구리 시대만큼이나 오랫동안 존재해온 기술입니다. 메소포타미아에서 4000BC만큼이나 오래 전에 시작된 것으로 생각됩니다. 솔더링은 보석, 요리 도구 및 스테인드 글라스를 결합하고 만드는 데 사용되었습니다. 오늘날 이러한 응용 분야 외에도 배관, 악기 수리 및 도금 금속에 일반적으로 사용됩니다. 그렇지만, 전자 제품 조립에서 주석 기지 솔더가 가장 많이 사용됩니다. 그림 3 참조.
그림 3. 주석 50% 이상이 솔더에 사용됩니다. 이미지 출처가 여기 있습니다. 솔더링의 가장 큰 장점 중 하나는 재 작업할 수 있다는 것입니다. 이 속성은 전자 어셈블리, 배관, 보석 및 악기의 재 작업을 가능하게합니다. 전자 제품을 재 작업할 수 없다면 전자 산업은 수익성을 얻기 위해 고군분투할 것입니다. 물론 또 다른 이점은 다른 게시물에서 논의한 솔더링의 기적입니다. 따라서 다음에 스마트 폰, 태블릿, TV 등을 응시할 때, 주석 기지 솔더와 솔더링이 그 제품들의 존재의 기본임을 기억하십시오. 건배, 론 박사
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