Indium 사의 블로그

SAC 솔더 합금의 습성은 좋지만, 도포는 잘 되지 않습니다

Thursday, July 21, 2011

2011년 7월 21일, 목요일 / Dr. Ron Lasky 작성 [이력 참조]

안녕하세요,

SAC 솔더의 불충분한 습성이 단점인 동시에 장점이라고 몇 차례 말씀을 드린 것으로 기억합니다. 웨이브 용접에서 구멍을 통한 주입을 시도할 때는 단점이 확실히 드러나고, 아래의 사진과 같이 밀착된 납 공간에서의 조립 시에는 큰 장점이 됩니다. Indium 사에서 근무하는 동료이자 친구인 마이크 페너( Mike Fenner : 아래 사진)는 제가 "SAC 솔더의 습성이 좋지 않아요” 라고 말을 하면, 그 때는 "도포가 잘 되지 않아요"라고 하는 것이 맞는 것이라고 지적합니다. 그는 이렇게 설명합니다:

Mike Fenner

SAC 는 SN63과 다르기 때문에, 습성과 도포성의 미세한 차이에 관해 설명하는 것이 도움이 될 것이라고 생각합니다.

표면에 솔더가 퍼져 적시는 것은 서로 부딪히는 힘들이 균형을 잡는 것입니다. 녹은 솔더가 볼로 수축될 때는 표면장력이 작용하고, 습성의 힘이 표면에 퍼져가게 만듭니다. 습성은 또한 금속간 물질을 형성하기 위한 솔더 용해에서 비롯되는 것입니다. 이 금속간 물질이 솔더 연결부위에서 핵심입니다. 이러한 균형은 합금, 표면 및 공정에 따라 바뀝니다.

대부분의 사람들은 주석 납 솔더의 반응을 아주 잘 알고 있고 – 그래서 그에 맞는 기대감을 갖고 있습니다. SAC에서 다른 균형이란 같은 습성에서 솔더의 도포성이 떨어지는 경향이 있는 것을 의미하며, 그로 인해 접합부위의 품질이 나쁘다는 인상을 줄 수 있습니다. 이러한 도포성의 부족은 보통 ‘나쁜 습성’으로 표현됩니다.

저는 이것을 양 솔더군의 “주된 성분’이 주석이기 때문이라고 설명하고 싶습니다. SAC 합금은 Sn63 솔더 합금에 비해 ~50% 더 높은 주석 농축도를 갖고 있습니다. 이것이 볼이 형성되는 힘(합체력)을 증가시키는 높은 표면장력을 제공합니다. 동시에, SAC 솔더에서, 주석이 덜 희석되면 될수록 표면에 빠르게 용해됩니다. 그래서 최종SAC 연결부위에는 가장 빠른 속도는 아니지만 잘 형성된 금속간 물질의 형성이 가능해지는 것입니다. 이들 관계는 표면마감은 물론 적용되는 용매 화학 및 공정조건에 따라 달라질 것이지만, 그건 다음에 고민하면 됩니다. 일단 지금은 이와 같은 간단한 설명이 도움이 되었으면 합니다.