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미션 크리티컬 제품의 신뢰성 문제로 여전히 이해하기 어려운 주석 해충에 대한 우려 부족

여러분,

최근 주석 수염에 대한 저의 글( )을 보고 주석 해충에 대한 기억이 떠올랐습니다. 양철 수염과 관련된 모든 정당한 신뢰성 우려에도 불구하고 양철 해충의 위험성에 대한 우려가 거의 없었다는 사실에 놀랐습니다.

물론 주석 수염보다 주석 해충이 훨씬 더 드물기는 합니다. 많은 사람들이 주석 수염을 이해하지 못한다고 불평하지만, 주석 수염은 쉽게 만들 수 있고 대부분 사라지게 할 수 있습니다. 반면, 주석 수염을 만드는 것은 매우 어려운 것으로 나타났습니다.

주석 해충에 대해 자세히 알아보려면 이 블로그 게시물 또는설문조사 보고서"주석 해충"을 참조하세요:무연 납땜에서 찾기 어려운 위협?" 고장 분석 및 예방 저널 10권 6호, 2010년 12월 , 437-443(7) 쪽.

주석 해충은 13°C이하의 온도에서 주석이 베타상(백색 또는 일반 주석)에서 알파상(회색 주석)으로 동소변태적으로 변형된 결과입니다. 이 변환은 밀도가 7.31g/cm2에서 5.77g/cm2로 변화하는 것을 동반합니다. 밀도가 감소하면 주석이 팽창하여 아래 그림에서 볼 수 있듯이 원래 주석 물체 또는 납땜 접합부의 구조가 파괴됩니다.

주석 해충은 매우 드문데 왜 신뢰성 노출에 대해 우려해야 할까요? 미션 크리티컬 회로 기판의 수십억 개의 납땜 접합부가 수년 동안 추위에 노출되어 있기 때문에 주석 해충이 발생하는 것은 불가피한 일입니다. 추위의 영향은 누적적으로 나타나며 날씨가 따뜻해져도 되돌릴 수 없습니다. 가장 위험한 애플리케이션은 자동차, 휴대폰 기지국, 군사 장비입니다.

일반적인 주석 수염을 완화하면 완화되지 않은 주석 해충이 더 흔하게 발생할 수 있다는 사실에 놀라지 않을 것입니다.

해결 방법은 무엇인가요? 무연 땜납에 약 0.5%의 안티몬 또는 2%의 비스무트를 첨가하면 주석 해충을 근본적으로 제거할 수 있습니다. 주석 수염 형성도 억제할 수 있습니다. 그러나 무연 솔더에 이렇게 소량의 안티몬이나 비스무트를 추가하려면 철저한 평가가 필요합니다. 이렇게 소량의 합금 원소만 추가해도 땜납의 특성이 크게 달라질 수 있습니다.

행복한 휴일 보내세요!

론 박사