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무연솔더의 계면반응

전문가 제언: ○ 환경을 고려한 무연솔더 재료의 개발이 성공을 거두기 위해서는 수동식 솔더링, 리플로 솔더링, 웨이브 솔더링 등 다양한 솔더링 공정에서 무연솔더 재료가 적절한 솔더링 작업성을 지니고 있도록 기술개발이 이루어져야 한다.

○ 이종금속끼리 접합할 경우, 확산속도가 빠른 금속의 원자가 느린 금속 쪽으로 많이 이동되어 경계면이 빠른 쪽으로 이동하는 현상인 커켄달 효과(Kirkendall effect)가 일어나서 확산속도가 빠른 금속 쪽에서 커켄달 보이드가 형성된다. 향후에 모든 다른 이종금속의 접합에 관한 연구를 하는 경우에도 이러한 커켄달에 관한 영향을 파악하는 것은 메커니즘을 분석하는데 핵심적인 항목이 될 수 있을 것이다.

○ 솔더링 접합부에 발생하는 결함 중에서 보이드와 같은 기공은 솔더링 이음부의 기계적 성능을 크게 떨어뜨리므로 기판측에서 Cu과 Ni의 고체 확산을 적절하게 제어하고 솔더재료 중에 첨가되는 Ag, Ni 등의 성분량을 최적으로 선정하여 보이드와 종균열 등이 발생하지 않는 기술개발을 확립해 나가는데 주력하여야 할 것이다.

○ 우리나라의 전기·전자 제품을 세계 최고의 제품으로 만들기 위해서는 고품질의 무연솔더 재료 개발과 더불어 낙하, 전단, 인장시험 등의 기계적 시험을 포함하는 솔더링 접합부의 신뢰성 평가기술을 확보하는 것이 중요하다.

○ 국내 자체기술로 엄격한 환경기술 측면의 요구를 만족시킬 수 있는 고품질 무연솔더 재료의 개발과 고급 솔더링 공정시스템을 개발할 수 있도록 힘을 쏟아야 한다. 이런 면에서 본고에서 정리한 ‘무연솔더의 계면반응’에 관한 내용은 국내의 무연솔더의 연구개발에 좋은 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.

저자: Ho, CE; Yang, SC; Kao, CR; AF Ho, C. E.; Yang, S. C.; Kao, C. R.
자료유형: 학술정보