여러분, 새해 복 많이 받으세요! 보통 새해는 새로운 시작을 의미하지만, 이번 글에서는 리플로우 프로파일링 시리즈의 마지막 편으로 리플로우 프로파일의 네 번째 단계인 ‘냉각’에 대해 다뤄보겠습니다. 프로파일의 냉각 속도는 솔더 접합부의 결정 조직에 영향을 미칩니다. 일반적으로 급속 냉각은 더 광택이 나고 강도가 높은 미세한 결정 조직을 형성합니다. 가파른 냉각 경사는 솔더의 신속한 응고를 촉진하여, 특히 액상선과 고상선 사이에서 솔더가 “진흙 같은” 상태를 보이는 비유테크틱 솔더의 경우, 공극 형성을 완화시킵니다. 그러나 냉각 경사가 너무 가파르면 열팽창계수(CTE) 불일치가 발생할 위험이 있습니다. 열팽창 계수(CTE) 불일치가 너무 크면 추가적인 응력이 발생하고 기계적 파단이 일어날 수 있습니다. 냉각 속도가 너무 느리면 어닐링 효과가 발생하여 솔더 결정 구조가 커지고, 이로 인해 접합부가 더 부드러워지며 광택이 떨어집니다. 이상적으로는 냉각 속도가 2°C/s 이상 6°C/s 이하이어야 하지만, 이는 조립체가 감당할 수 있는 수준에 따라 달라질 수 있습니다.
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