Sn-Cu-Ni계를 이용한 Pb-free Wave Soldering의 공정 적용 및 신뢰성에 관한 연구

A Study on the Implementation of Wave Soldering Process and the Solder Joint Reliability Using Sn-Cu-Ni Lead-free Solder

Sn-Cu-Ni계 솔더를 이용한 AC Adapter의 Pb-Free Wave 솔더링 공정을 Six Sigma기법으로 개발하였다. 솔더 접합부의 외관, 미세조직, Lift-off현상 및 Crack발생 유.무를 관찰하여 접합기구를 규명하고자 하였으며 열 충격시험을 통하여 신뢰성평가를 수행하였다. 솔더 접합부의 Sn-Cu-Ni계 솔더와 Cu Land 사이에는 약 5 μm 두께의 (Cu,Ni)₆Sn₅ 형태의 금속간화합물이 발견되었고 열 충격후 750사이클까지는 Crack이 발견되지 않았다. 본 연구로 개발된 제품은 기존의 Sn-Pb솔더를 사용한 제품에 비해서 양산성 및 신뢰성 측면에서 우수한 특성을 나타내었다.

Pb-free wave soldering process of AC Adapter was implemented by six sigma method using Sn-Cu-Ni type solder. The solder joint appearance, microstructural change, a lift-off phenomenon and reliability were evaluated through thermal shuck test. (Cu,Ni)₆Sn₅-type intermetallic compound of which thickness is about 5 μm was found at solder joint between Sn-Cu-Ni solder and copper land. After applying the thermal shock test of as-soldered product up to 750 cycles, no crack was fecund at the solder joint. The newly developed product was superior to conventional one in terms of productivity and reliability.