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부실한 땜납젖음 및 납땜 프리폼이 퍼지지 않는 결함 처리하기

Thursday, December 13, 2012

납땜 페이스트가 “포도알처럼 되는” 결함에 대해 들어본 적이 있는데, 작은 커넥터들을 부착할 때 사용하는 납땜 워셔 프리폼 같은 다른 형태의 납땜에서도 똑같은 산화 문제가 발생합니다.

납땜이 포도알처럼 되는 것은 작은 납땜 페이스트 디포짓과 (과거에 사용되던 것보다) 높은 리플로 온도로 인해 발생하는 결함입니다. SnPb 합금의 최고 리플로 온도는 200°C를 약간 넘지만, SnAgCu 합금의 경우에는 최고 온도가 260°C로 높습니다. 산화를 막아주는 장벽 역할을 하는 플럭스의 화학적 성질을 활용함으로써 이같은 결함을 해결하는 새로운 납땜 페이스트들이 개발되었습니다.

그러나 다른 형태의 납땜들의 경우는 어떻습니까?

저는 최근에 한 고객과 커넥터 어플리케이션을 위한 납땜 프리폼 평가 작업을 했습니다. 이 납땜 워셔들은 (바깥 지름 0.025”), 작은 납땜 페이스트 디포짓처럼, 녹을때까지 가열되는 과정에서 산화되는 성향이 있는 넓은 표면적을 가지고 있습니다. 이 워셔들은 SnAgCu로 되어 있어서 요구되는 최고온도는 무연 납땜 페이스트에서 요구되는 것과 별반 다르지 않습니다.

저는 납땜 페이스트가 포도알처럼 되게 하는 1°C 의 상승이 프리폼도 그렇게 만들수 있다는 것을 발견했습니다. 그렇지만 차이점은 납땜의 녹지 않은 부분이, 납땜 가루가 모여 이루어진 “포도알”과는 대조적으로, 리플로되지 않은 프리폼(이 경우 작은 워셔) 모양의 형체를 나타내는 것입니다.

다행히 이 문제를 3가지 방법으로 해결할 수 있으며, 저는 고객에게 한 가지 이상의 방법을 조합해서 사용하면서 조립을 진행하도록 권유했습니다.

1. 리플로 프로필을 조정한다. 여기서 Ed Briggs가 권하는 것이 효과가 좋습니다. 그리고, 빠르게 온도를 최고 온도까지 높이십시오. 저는 250°C로 설정한 철판에서 리플로를 시험했습니다. 그 결과는 납땜젖음이 향상되는 것으로 나타났습니다. 프리폼은 금속과 플럭스의 혼합물과는 달리 순수한 금속이라는 점에서 납땜 페이스트와 다릅니다. 프리폼에는 납땜 페이스트에서와 같은 열 조절의 이점이 없습니다.