여러분,
주석 수염에 대한 시리즈를 계속 이어가겠습니다. 지난 글에서는 주석 수염의 정의에 대해 설명했습니다. 이번 글에서는 그 원인에 대해 알아보겠습니다.
주석 수염은 주로 주석의 압축 응력에 의해 발생합니다. 응력의 가장 일반적인 원인은 그림 1a에서 볼 수 있듯이 구리가 주석으로 확산되는 것입니다. 이러한 확산은 주석이 구리 위에 도금, 용융 또는 증발될 때 흔히 발생합니다. 구리는 우선적으로 주석으로 확산되어 주석 수염 생성을 악화시킵니다.
그림 1. 주석 수염의 몇 가지 원인
주석 수염의 또 다른 원인은 주석이 합금 42 또는 세라믹과 같이 주석보다 팽창 계수가 낮은 재료 위에 도금, 용융 또는 증발될 때 발생할 수 있습니다. 온도가 상승하면 주석은 팽창 계수가 낮은 재료에 의해 제약을 받습니다. 이러한 제약으로 인해 주석에 압축 응력이 발생하여 주석 수염이 생길 수 있습니다. 그림 1b를 참조하세요.
덜 일반적인 원인으로는 그림 1c에서 볼 수 있는 부식과 그림 1d에서 볼 수 있는 기계적 응력이 있습니다.
구리 확산은 주석 수염의 가장 유력한 원인 중 하나이므로 이 메커니즘에 대해 자세히 알아볼 필요가 있습니다. 그림 2의 왼쪽 이미지는 구리가 주석으로 확산되는 메커니즘을 보여줍니다. 이 메커니즘은 매우 강력하여 구리의 확산은 종종 구리에 공극을 남깁니다. 이러한 공극을 커켄달 공극이라고 합니다. 그림 2의 오른쪽 이미지는 주석(검은색)으로 확산되는 구리(녹색)의 엑스레이 맵입니다.
그림 2. 주석으로 확산되는 구리.
이러한 유형의 주석 수염 성장을 최소화하는 한 가지 방법은 구리가 주석으로 확산되는 것을 방지하는 것입니다. 향후 게시물에서 이 방법과 다른 주석 수염 완화 기술에 대해 설명하겠습니다.
건배,
론 박사
