솔더 젖음성 시험기 5200TN
Solder Check란 기판과 전자부품간을 연결하여 전기를 통하게하여 주는 납의 성능이 우수한지를 측정하는 장치로써 대표적인 방법으로는 Wetting법이 있습니다.
Wetting법은 즉종이를 물에 담그면 물이 종이를 타고 올라오는 젖음성을 측정하는 것으로 (ex :접합성이 좋은풀이라도 종이에 묻혀지지 않으면 접합을 할 수 없는것) 금속도 마찬가지로 다른금속에 젖어드는 성질이있어야 접합력의 성능이 우수해집니다.
현재에는 자동화로써 납땜공정이 신속하게 이루어지고 있으며 납땜부위의 적은 부분만을 접합하는 미세화(고체표면에너지의 증대 및 접합면적의 감소)와 환경문제(Pb-less)로 인해 납땜에 관한 불량율이 상승하고 있는 실정입니다. 이를 이전에 방지하고 적은 불량율을 얻기 위해서는 젖음성 Test를 하여 금속간의 접합성여부를 확인하며 그에 따른 신뢰성을 향상시켜야 합니다.
본장비는 측정후의 그래프를 한눈에 알 수 있도록 모니터화하여 나타내었으며 Data의 Peak지점에 대한 결과값이 모니터상에 나타나게 되며 재현성 및 정밀성 신속성을 지닌 장비입니다.
납땜의 시험법 중 대표적인 예로 평형법이 있습니다. 이를 응용한 방법은 Profile 승온법과 급속가열승온법이 있습니다. (규격 : JISC0053/MIL-STD-883 EIAJ-ET-7401/7404)
시험편을 용융숄더 내에 일정의 깊이까지 침적시키면 시험편에 일정의 힘이 걸립니다. 이 힘의 크기는 시험편의 침적부분의 부력과 시험편 표면의 젖음력으로 정해집니다. 또한 부력을 무시하면 시험편을 침적시킨 직후부터 숄더가 시험편에 젖어들어갈 때까지 접촉각[θ]는 그림1.1(a)～(c)와 같이 변화합니다.
여기서 그림3.1 (c)의 표면장력을 말하면,수직방향의 분력[F]은
F = G ´ COSθ [mN]입니다.
이것은 일반적으로 ”부착장력”이라고 불리며 ”젖음”의 척도를 나타냅니다.
실제의 계산에서는 접하는 길이가 필요하므로 시험편과 숄더의 접촉길이를 [l]로 하면
움직이는 힘[F] F = G ´ COSθ´ l - (1000 u ´ r ´ g) [mN]
※urg의 단위 1[m3][kg/m3][m/s2]=1[kgm/s2]=1[N]=1000[mN]가 되어 이것을 측정하여 부착장력을 구합니다.
또한 전 식의 접촉각[θ]는
F θ lG u r g | : 젖음응력 : 접촉각 : 접촉길이(둘레) : 숄더의 표면장력 : 침적부분의 체적 : 액체밀도 : 중력가속도 u r g는 부력을 나타냄 | [mN] [도] [m] [mN/m] [m3] [kg/m3] [m/s2] |
가 되어 [G]를 알면 [F]에서 [θ]를 구할수 있습니다.
실제 젖음 측정에서는 시험편을 척에 끼워, 이 척을 전자천징에 부착합니다. 전자천칭과
결합된 시험편은 용융숄더 내에 일정의 속도와 깊이로 침적하여 일정시간 경과 후에
자동적으로 올라옵니다.숄더조법에서 얻을 수 있는 전형적인 곡선(응력－시간)과 접촉각의 관계를 그림1.2로
설명합니다. 소구법, 급가열승온법, 프로파일승온법도 용융숄더의 차이나 숄더페이스트의 용융과정의
차이 등이 있습니다만 기본적으로는 같습니다.
A | [START]키를 눌러 스테이지가 상승을 시작합니다. |
B | 시험편이 숄더에 접촉합니다. |
C | 시험편이 침적 깊이에 도달하여 스테이지의 상승이 정지합니다. 젖음이 개시됩니다. |
D | 시험편에 걸리는 힘이 부력과 같아집니다. 시험편과 접하는 숄더표면이 수평이 됩니다. |
E | 젖음이 진행하여 최대 젖음력이 검출됩니다. |
F | 침적시간이 종료하여 스테이지가 하강을 시작합니다. |
G | 시험편과 숄더가 분리됩니다. |
H | 시험편과 숄더가 완전히 분리되어 스테이지가 측정개시 위치로 돌아 갑니다. |
사양
(1) 젖음성검출레인지 : 10/50mN (2단계설정)
(2) 시료자중조정범위 : 0~10g
(3) 측 정 속 도 : 0.1~1.0mm/sec (0.1mm/sec 스텝으로설정가능) 1.0~5.0mm/sec (0.5mm/sec 스텝으로설정가능) 5.0~30mm/sec (5mm/sec 스텝으로설정가능)
(4) 침 적 깊 이 : 0.01~1mm (0.01mm스텝으로설정가능) 1.0~20mm (0.1mm 스텝으로설정가능)
(5) 구 동 범 위 : 50mmMax
(6) 가 열 범 위 : 350℃ Max
(7) 온 도 제 어 : PID제어
(8) 온 도 센 서 : K-Type
(9) 데 이 터 출 력 : USB
(10) 전 원 : AC100V
용도
(1) Sample에대한 Solder의젖음성 Test
(2) Sample에대한 Solder의급가열젖음성 Test
(3) Sample에대한 Solder Profile 승온젖음성 Test
특성 (1) Sensor가 아닌 전자천칭방식으로 측정재현성이 매우 우수합니다.
(2) 미세한크기의 Sample, 국소부위에 대해서도 젖음성측 정이 가능합니다.( 소형 Solder Ball 평형법 )
(3) Solder Paste의 급가열 Test가 가능합니다.
(4) 온도 Profile 승온법으로 Test가 가능합니다.
(5) Option으로 질소가스분위기에서도 Solder의 젖음성 Test가가능합니다.