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비납 솔더의 신뢰성에 관한 Peter Borgesen 의 고찰

Monday, July 11, 2011

Uris Tower

2011년 7월11일, 월요일/ Dr. Ron Lasky 작성 [이력 참조]

안녕하세요,

저는 1980년대 중반 연구과학자로 코넬에서 이채유 교수와 함께 연구하던 Peter Borgesen을 만난 적이 있습니다. Universal Instruments 에서는 함께 일을 했었지요. 현재Peter는 Binghamton 대학의 교수로 재직 중입니다. 그 동안 내내, Peter 는 전자제품 포장과 조립, 특히 신뢰성과 관련된 재질과학의 주제들을 연구해 왔습니다. 그가 갖고 있는 이러한 기술적인 실력 외에, 그는 다수의 유럽언어들을 말할 수 있는 타고난 언어능력자이기도 합니다. 저는 Peter 가 5분 간격으로 번갈아 가면 쉬지 않고, 여러 명의 유럽 대학원생들과 그들의 모국어로 얘기를 나누던 것을 생생하게 기억하고 있으니까요.

Peter 보다 비납 솔더의 신뢰성에 관해 자세히 알고 있는 사람은 많지 않습니다. 그래서 비납의 실제 신뢰성 데이터에 관한 저의 최근 포스트에 그의 관점을 포함시켰습니다. 그의 코멘트는 다음과 같습니다.

Ron,

하늘이 무너지지는 않을 것에 동의해요. 그리고 서비스 라이프에 관해 더 많은(과연 그럴 수 있을까요?) 얘기를 나누어야 할 겁니다. 우리는 이것에 관해 충분히 알고 있지는 않은 것 같습니다(테스트 결과에 근거한 우리의 예측이 사람들이 인정하려 하는 정도에서 많이 벗어나 있으니까요). ‘공학적인 테스트’에 초점을 맞추고 있는 대다수의 실무진들은 만일 테스트 결과를 비교한 것이 서비스에서의 상대적인 성능 입증자료로 전환되지 않는다면 시간낭비 이상의 쓸데 없는 일을 한 것이니까요. 여기서 많은 ‘우유부단함’을 볼 수 있습니다.

저는 휴대전화의 연장된 수명에 관해서는 신경을 쓰지도 않고, 또 SnPb 와 비교했을 때 서비스 측면에서 어느 것이 더 좋을까에 관해서도 그다지 걱정을 하지 않습니다. 금속간의 접합성은 일반적으로 점점 약해지고 우발적인 불량의 가능성이 더 늘어나는데, Motorola 의 필드 자료를 보면 구멍이 생기는 것은 Vahid Goudarzi 가 언급한 기기들에서는 이미 많이 향상된 것으로 나타납니다. 사실 이러한 것들은 지엽적이며 정말 크게 걱정할 일은 아니라는 것에 동의합니다.

아직도 제가 겁이 나고 (중요한 어플리케이션인 경우) 또는 걱정하는 (비싼 어플리케이션의 경우) 것은, 많은 사람들이 우리가 소비자용 전자제품에서 얻은 경험들로부터 우발적인 재난 또는 장기적인 신뢰성에 관해 많은 것을 배웠을 것으로 알고 있는 순진한 생각입니다.

저는SnPb (또는 다른 것들)의 실제 수명과의 비교에 관해서는 가끔은 관심을 갖지 않습니다. SnPb가 사용되었지만 충분히 정확하고 중요한 경험이 없는 많은 어플리케이션들(디자인 및 서비스 조건들)과 점점 더 많이 조우하고 있습니다. 장기적인 노후화, 로딩의 조합, 패드 마무리의 소소한 차이, 결합 구성, 잠재적인 손상, 공정… 그리고 사용된 특정한 솔더 합금과의 상호작용(!) 등에 관해 놀라지 않는 것이 우선 염두에 두어야 할 것들입니다.

아직까지 테스트 결과로 장기적인 서비스 수명을 추정할 수는 없지만(거의 다 된 것으로 생각은 하지만, 저의 가설을 입증하고 계량적인 모델로 전환하려면 추가로 백만 달러가 정말 필요합니다), 현재의 모델이 2-3개 이상의 주문 오차(더더구나 대체안과의 비교를 엉망으로 만들고 있는)를 쉽게 일으키는 것을 보여 드릴 수 있습니다. 이것이 정말 중요한 어플리케이션에 따라 달라지는 것은 분명합니다 (많은 어플리케이션에서 테스트를 극단적으로 축소 시킨 회사들에 관해 말씀 드리는 것입니다).