이전 게시물(1, 2, 3)에서는 80Au/Sn의 유용한 특성과 이 합금과 상호작용할 수 있도록 표면 처리를 선택하는 방법을 살펴보았습니다. 이번에는 이 합금이 어떤 형태로 제조될 수 있는지 살펴보겠습니다.
Au/Sn은 기존의 솔더 합금에서 기대할 수 있는 모든 형태로 공급됩니다. 즉, 프리폼, 리본, 와이어, 분말(주로 페이스트용) 등이 있습니다.
Au/Sn 솔더의 제조 역량은 공급업체를 선정할 때 중요한 고려 사항입니다. Au/Sn은 브레이징 재료와 솔더 재료의 두 가지 역할을 모두 수행할 수 있다는 특성 때문에, 이를 준비하는 과정에서 어려움이 발생할 수 있습니다. 앞서 두 번째 게시물(물리적 특성) 에서 살펴본 바와 같이, 이 합금의 인장 강도는 일반 합금보다 약 10배 더 높습니다. 이로 인해 합금의 경도가 높아지고 가공이 더 어려워집니다. 사실 이 합금은 너무 단단해서 모든 연납땜 제조업체가 이 합금을 가공할 수 있는 것은 아닙니다. 반대로, 이러한 경도 덕분에 세심한 주의와 정밀함을 기울이면 이 합금을 매우 얇은 두께로 생산할 수 있습니다.
프리폼을 생산하는 과정에서도 비슷한 어려움이 따르지만, 이 합금의 경도와 강도 덕분에 동일한 두께의 더 연한 합금으로는 처리할 수 없는 형태의 제품도 제작할 수 있습니다. 이 합금의 경도는 장점이 될 수도 있고 단점이 될 수도 있습니다. 이 부분에 대해서는 가공 과정을 다룰 때 더 자세히 살펴보겠습니다.
와이어를 생산할 수 있는 공급업체는 소수에 불과하며, 그중에서도 매우 얇은 직경의 와이어를 생산할 수 있는 업체는 더욱 적습니다. 하지만 80Au/Sn 플럭스 코어 와이어는 어떤 규격으로도 생산할 수 없습니다. 플럭스가 필요한 경우, 사용 시점에 직접 첨가해야 합니다.
어떤 플럭스를 사용할까요? 솔더 페이스트 사용 가능성을 검토할 때도 이 점을 고려해야 합니다. 이 주제에 대한 제 첫 번째 게시물에서 살펴본 바와 같이, 80Au/Sn은 저온 브레이징 재료로도, 고온 솔더 재료로도 간주될 수 있으며, 브레이징용 플럭스와 솔더링용 플럭스는 서로 다릅니다.
Au/Sn의 가공 온도가 더 높기 때문에, 표준 플럭스에 비해 플럭스 선정 시 고려해야 할 사항이 더 복잡합니다. 대부분의 유기 화합물은 약 300°C에서 열분해되며, 일부는 탄화됩니다. 이는 천연 로진과 표준 플럭스에 사용되는 수많은 활성화제에도 확실히 해당됩니다. 따라서 Au/Sn용 플럭스 기술에는 특수한 내열성 로진/수지/수용성 유기산 플럭스가 포함되어야 합니다. 세척 절차와 매개변수가 최적화되지 않은 경우, 납땜 후 세척도 문제가 될 수 있습니다. 실제로 Au/Sn은 일반적으로 플럭스가 포함된 솔더 페이스트에서만 사용되며, 이때는 페이스트가 제공하는 일반적인 공정상의 이점이 제한된 플럭스 선택 및 세척 문제로 인한 잠재적 어려움을 상쇄합니다. 고체 형상, 프리폼, 리본 등의 경우, Au/Sn은 제어된 불활성 분위기에서 플럭스 없이 납땜됩니다.
다음 시간에는 리플로우 공정과 이것이 제품 사양에 미치는 영향에 대해 살펴보겠습니다.
