PCB뉴스 - 납의 녹는 점 특성과 다양한 산업에서의 응용

납(Pb)은 자연에 널리 존재하는 중금속 원소입니다. 독특한 물리적, 화학적 특성으로 인해 산업, 건설, 전자 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 납의 녹는 점(327°C)은 납의 물리적 특성에 있어 중요한 매개변수로, 다양한 산업 분야에서 납을 적용하는 데 큰 영향을 미칩니다.

납은 인쇄 회로 기판 산업에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. PCB(인쇄 회로 기판)와 납의 녹는 점과의 관계는 주로 용접 공정에 반영됩니다. 전통적인 전자 납땜은 일반적으로 327°C의 녹는점을 가진 납이 함유된 납땜을 사용합니다. PCB를 납땜할 때, 납땜은 납의 녹는 점보다 더 높은 온도로 가열되어야만 납땜이 녹아서 기판의 부품을 연결할 수 있습니다.

그러나 환경 규정(RoHS 지침 등)에서 납 사용 감소를 요구함에 따라 많은 PCB 생산업체에서 무연 솔더를 사용하기 시작했습니다. 무연 솔더는 일반적으로 납 솔더보다 녹는점이 높아서 보통 217°C~227°C 사이입니다.

납의 녹는 점에 영향을 미치는 요인들

납의 녹는 점은 다음과 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.

원자 구조: 납의 원자핵은 전하가 크고, 전자 구름이 촘촘하며, 금속 결합이 강하고, 녹는점이 높습니다.

결정 구조: 납의 면심 입방(FCC) 구조는 주석의 체심 사방(BCT) 구조보다 안정적이며, 원자 배열이 더 조밀하고 녹는점이 더 높습니다.

원자량: 납은 원자량이 더 크고 원자 진동수가 더 낮으며, 격자 구조를 파괴하려면 더 높은 온도가 필요합니다.

많은 사람들이 회로기판의 주석 분무 공정에 대해 알고 있지만 주석이 납 주석과 무연 주석으로 나뉜다는 사실을 모릅니다.

1. 주석의 표면에서 보면 납 주석은 더 밝고, 무연 주석(SAC)은 더 어둡습니다. 납이 없는 제품의 젖음성은 납이 없는 제품보다 약간 떨어집니다.

2. 무연제품의 납은 인체에 해롭지만, 무연제품의 납은 인체에 해롭지 않습니다. 납의 공융 온도는 무연의 공융 온도보다 낮습니다. 정확한 양은 무연 합금의 구성에 따라 달라집니다.

 예를 들어, SNAGCU의 공융 온도는 217도이고, 용접 온도는 공융 온도에 30~50도를 더한 온도입니다. 실제 조정에 따라 달라집니다. 납 공정온도는 183도입니다. 납이 함유된 제품은 납이 함유되지 않은 제품보다 기계적 강도, 밝기 등이 우수합니다.

3. 무연 주석의 납 함량은 0.5를 초과하지 않는 반면, 유연 주석의 납 함량은 37에 이릅니다.

4. 납은 용접 공정 중 주석 와이어의 활성을 증가시킵니다. 납-주석 와이어는 무연 주석 와이어보다 사용하기 쉽습니다. 그러나 납은 독성이 있으며 장기간 사용하면 인체에 좋지 않습니다. 게다가 무연 주석은 납-주석보다 녹는점이 높아 용접점이 훨씬 강합니다.

PCB 보드에서 무연 주석 도금과 납 기반 주석 도금의 차이점은 무엇입니까? 각각의 온도는 얼마입니까?

1. PCB 보드 무연 주석 분무는 환경 친화적이며 유해 물질인 "납"을 포함하지 않습니다. 녹는점은 약 218도이고 주석 분무로의 온도는 280-300도로 제어해야 합니다. 피크 온도는 약 260도로 제어해야 합니다. 리플로우 온도는 260-270도입니다.

2. PCB 보드는 환경 친화적이지 않고 유해 물질인 "납"을 함유한 납 주석 분무를 하는데, 융점은 약 183도입니다. 주석 분무로의 온도는 245-260도로 제어해야 합니다. 피크 온도는 약 250도로 제어해야 합니다. 리플로우 온도는 245-255도입니다.

납의 낮은 녹는점과 독특한 물리적 특성은 여전히 많은 산업에서 중요한 응용 가치를 가지고 있습니다. 시간이 지남에 따라 사용이 감소했지만 다른 분야에서의 역할은 무시할 수 없습니다.

케이블 덮개

과거에는 내식성, 낮은 녹는점, 우수한 인성, 낮은 전도도 등의 이유로 납-안티몬 합금이 케이블 피복에 널리 사용되었습니다. 그러나 납 자원의 고갈, 고밀도로 인한 무거운 케이블, 독성 문제 등으로 인해 케이블 피복에는 점차 플라스틱과 같은 소재가 납 사용을 대체하게 되었습니다.

기계 제조

납은 뛰어난 특성을 지녔기 때문에 기계 제조에 널리 사용되고 있으며 베어링 합금, 솔더 합금, 금형 합금을 만드는 데 자주 사용됩니다.

경공업

납은 고대부터 필기도구로 사용되어 왔으며, 현재는 문화용품, 전기 조명, 일용품 및 기타 산업에서도 사용됩니다.

산화납

산화납은 주로 납축전지용 배터리 페이스트, 플라스틱 안정제, 고무 가황 활성제, 세라믹 유약 첨가제, 방사선 차단 유리, 광학 유리, 크리스털 유리, 다양한 안료 및 코팅제 제조에 사용됩니다.

조선

납의 내식성은 조선에서 중요한 역할을 합니다. 납판, 납관 및 그 합금 재료는 해수 침식을 효과적으로 저항할 수 있습니다.

기타 산업

납은 엑스선과 방사선을 차단하는 데 효과적이므로 병원용 보호 장비에 사용됩니다. 납활자는 가동형 합금(주석 5~30%, 안티몬 10~20% 함유, 나머지는 납)으로 주조한 것입니다. 이 외에도 납은 우편 및 통신, 야금, 화학산업, 철도, 운송, 건설, 무기 및 탄약, 항공우주, 항공업, 석유 및 기타 산업에서도 사용됩니다.

납의 녹는 점은 원자 구조, 결정 구조, 금속 결합의 강도에 따라 결정됩니다. 납은 녹는점이 낮아 배터리 제조, 용접, 방사선 방호 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 실험적, 이론적 연구를 통해 우리는 납의 녹는 점과 이에 영향을 미치는 요인들에 대해 더 깊이 이해할 수 있습니다. 앞으로 새로운 소재와 환경보호 기술이 개발됨에 따라 납의 응용 전망은 더욱 넓어질 것입니다.