자동 납땜 기계에서 납땜 와이어의 연속 와이어 공급 공정은 인장 강도 지수에 크게 의존합니다. 인장 강도가 120MPa 미만인 경우 공급 휠과 압력 휠 사이의 약간의 미끄러짐으로 인해 와이어가 간헐적으로 파손될 수 있습니다. 특히 0.3mm 세경 솔더 와이어의 고속 공급에서는 와이어 파손 빈도가 8시간에 1회에서 2시간에 3회 이상으로 치솟습니다. 연신율이 25% 미만이면 용접공은 주석 끌기 작업 중에 솔더 와이어가 부서지기 쉽고 연장하기 어렵다고 느낄 것이며 솔더 조인트 끝에 날카로운 버가 쉽게 형성되어 이중 패널 웨이브 솔더링에서 브리징 결함이 발생하기 매우 쉽습니다.
우리는 자동차 ECU 생산 라인에서 일련의 가상 납땜 문제에 직면한 적이 있습니다. 조사 결과 온도나 플럭스의 고장은 아니지만 새로운 솔더 와이어 배치의 측정된 인장 강도는 공칭 값보다 9% 낮은 108MPa에 불과했으며 연신율은 21%로 떨어졌습니다. 그 결과, 자동 납땜 헤드는 45분 연속 작동 후 3번의 와이어 공급 중단을 경험했습니다. 매번 다시 시작할 때마다 처음 3개의 솔더 조인트는 젖음성이 좋지 않았으며 현미경으로 볼 때 솔더가 완전히 펴지지 않았습니다. 이는 불충분한 인장 강도가 기계적 연속성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 와이어 공급 지터를 통해 솔더 조인트 형성을 위한 열역학적 평형 조건을 간접적으로 파괴한다는 것을 보여줍니다.
In 수동 납땜 시나리오에서는 연신율이 납땜 성능에 미치는 영향이 더 직관적입니다. 솔더 와이어 신장률이 30% ~ 35% 범위에 있을 때 솔더 와이어는 솔더 인두 팁의 드래그 과정에서 자연스럽게 균일한 액체 필름으로 확장될 수 있으며 솔더 조인트는 둥글고 가득 차 있습니다. 연신율이 28% 미만으로 떨어지면 동일한 납땜 인두 온도에서 납땜 유동성이 급격하게 떨어지므로 완전한 젖음성을 위해서는 온도를 높이거나 체류 시간을 연장해야 합니다. 그러나 이는 특히 0402 패키지 저항기 및 커패시터와 같이 온도에 민감한 장치의 경우 PCB 패드의 구리 호일 산화 및 부품의 열 손상 위험을 증가시킵니다.
솔더 와이어의 인장 강도와 신장도 함께 은 함유 솔더 와이어의 비용 효율적인 구현을 제한합니다. 예를 들어 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 솔더 와이어의 인장 강도가 145MPa에 도달하고 연신율이 32%로 안정적이라면 공급 신뢰성을 희생하지 않고도 은 함량 감소 대안의 전환 비용을 줄일 수 있습니다. 그러나 고연신율을 추구하기 위해 과도한 어닐링을 실시할 경우 인장강도가 115MPa 이하로 떨어져 오히려 자동라인의 불량률이 2배가 될 수 있다. 이때 소위'좋은 납땜'은 환상일 뿐이고, 오히려 실제 종합 비용은 상승한다.
생산 라인에 사용할 재료를 선택할 때 공급업체가 제공하는 단일 지점 인장 강도 데이터만 볼 수는 없습니다. 동일한 배치에서 0.5mm, 0.8mm, 1.2mm의 세 가지 일반적인 직경에 대해 측정된 인장 강도 및 신장 곡선이 필요합니다. 냉간 인발 공정의 변형률 차이로 인해 가는 직경의 솔더 와이어의 연신율은 일반적으로 굵은 직경의 솔더 와이어의 연신율보다 3~5% 더 낮습니다. 0.5mm의 성능을 추정하기 위해 1.2mm 데이터만 사용한다면 도입 초기 단계에서 고주파 전선 파손 문제가 발생하기 매우 쉽습니다. 이는 지난 3년 동안 5개의 SMT 라인에서 반복적으로 검증한 어려운 경험입니다.
