솔더의 유통기한은 고객들이 꽤 자주 제기하는 우려 사항입니다. 솔더 페이스트는 일반적으로 명확하게 정의된 유통기한이 있지만, 고체 형태의 솔더는 사용 가능 기간이 훨씬 더 길 수 있어 그 기간을 정의하기가 더 어렵습니다. 이는 제가 처음 작성한 블로그 글 중 하나의 주제이기도 했지만, 제 설명보다는 에릭 바스토우(Eric Bastow)의 설명이 더 훌륭하다고 생각합니다. 다음은 에릭의 설명입니다:
“고체 형태의 솔더(플럭스가 포함되지 않은)와 관련된 문제 중 하나는 솔더의 사용 가능 기간(또는 ‘보관’ 기간)을 결정하는 것입니다. 솔더 제조업체들은 ‘보증’ 기간의 상한선을 설정하기 위해 어딘가에 ‘경계선’을 그어야 합니다. 좋든 나쁘든, 문서 중심의 오늘날 세상에서 많은 전자제품 제조업체들은 솔더 제조업체가 명시한 보관 수명에 따라 성패가 좌우되며, 보관 수명이 만료된 후에도 솔더를 계속 사용할 수 있도록 솔더 제조업체에 재인증을 요청하기도 합니다. 그렇지 않으면 해당 솔더는 더 이상 사용할 수 없게 되어 폐기됩니다.
현재 시중에는 다양한 납땜 합금이 존재하며, 각 합금은 저마다 독특한 방식으로 “노화”됩니다. 그러나 노화된 납땜에서 가장 흔히 발생하는 문제는 산화입니다. 납땜이 더 이상 사용할 수 없게 되는 특정 산화 수준이 존재할까요? 정상적인 보관 및 취급 조건에서 플럭스를 사용하는 경우, 저자는 실험 결과를 바탕으로 볼 때 그 대답은 “아니오”일 수 있다고 생각합니다.
직경 300 마이크론의 60In/40Pb 구형체를 공기 또는 질소 분위기에서 두 가지 다른 활성도의 노클린 플럭스(활성도가 낮은 ROL0(J-STD-004A SIR 비활성화 기준 통과) 및 ROL1)를 사용하여 ENIG 시편 위에 리플로우 처리했습니다. 이 구형 입자들은 ‘신선한 상태’, ‘실온에서 4일 경과’, ‘85°C 및 85% 상대습도에서 5시간 경과’, ‘3분간 격렬하게 흔든 상태’ 등 네 가지 다른 산화 수준으로 처리되었습니다. “신선한” 상태의 구형 입자는 광택이 났으며, “실온에서 4일 경과” 및 “85°C 및 85% 상대습도에서 5시간 경과” 상태의 구형 입자는 약간 탁한 외관이 매우 유사했고, “3분간 격렬하게 흔든” 상태의 구형 입자는 눈에 띄게 어두워졌습니다.
이 실험은 최고 온도가 231C인 리플로우 프로파일을 사용하여 수행되었다. 리플로우 후, 습윤된 부분의 직경을 측정하였다.
흥미롭게도 결정적인 요인은 플럭스 유형과 리플로우 환경(공기 또는 질소)이었다. 동일한 플럭스와 리플로우 환경에서, 산화 정도에 따라 젖음 반점의 크기에 통계적으로 유의미한 차이는 나타나지 않았다.“
-에릭
