SAC305 무연솔더 규격

전자제품의 PCB 조립이나 납땜 공정 자료를 보면 SAC305라는 합금명을 자주 볼 수 있습니다. SAC305는 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu)를 조합한 대표적인 무연 솔더 합금으로, 리플로우나 웨이브 솔더링 등 다양한 전자조립 공정에서 널리 사용됩니다.

SAC305라는 이름에는 실제 합금 조성이 그대로 반영되어 있습니다.

SAC305는 무엇을 의미할까?

SAC는 다음 세 원소의 영문 약자입니다.

• S = Sn, 주석
• A = Ag, 은
• C = Cu, 구리

SAC305의 대표적인 조성은 다음과 같습니다.

구성 원소	함량
주석 Sn	약 96.5%
은 Ag	약 3.0%
구리 Cu	약 0.5%

따라서 SAC305는 일반적으로 Sn96.5Ag3.0Cu0.5로 표시됩니다. 전자용 솔더 합금의 조성과 명칭 체계는 IPC J-STD-006에서 다룹니다.

왜 무연솔더에 SAC305를 사용할까?

과거에는 Sn-Pb, 즉 주석과 납을 혼합한 솔더가 많이 사용됐습니다.

하지만 전자제품의 유해물질 사용 제한이 강화되면서 납을 사용하지 않는 솔더 합금이 널리 보급됐고, 그중 대표적인 합금이 SAC 계열입니다.

SAC305는 다음과 같은 특징 때문에 많이 사용됩니다.

• 납이 없는 무연 합금
• 비교적 안정적인 납땜 특성
• 전자부품 접합에 널리 사용
• 리플로우와 웨이브 솔더링 적용 가능
• 산업적으로 축적된 공정 데이터가 많음

다만 무연이라고 해서 모든 공정이 더 쉬운 것은 아닙니다. 기존 Sn-Pb 솔더보다 용융 온도가 높기 때문에 PCB와 부품이 받는 열 부담이 커질 수 있습니다.

SAC305의 용융 온도는?

SAC305는 대략 217℃에서 녹기 시작해 약 220℃에서 완전히 액상화됩니다.

Indium Corporation의 SAC305 자료에서도 Sn3.0Ag0.5Cu 합금의 Solidus는 217℃, Liquidus는 220℃로 제시됩니다.

쉽게 말하면,

217℃ = 고체가 녹기 시작하는 온도

220℃ = 액체 상태로 완전히 전환되는 온도

라고 이해할 수 있습니다.

과거에 많이 사용된 Sn63Pb37 솔더의 용융점은 약 183℃이므로 SAC305는 더 높은 온도의 공정이 필요합니다.

리플로우 온도는 220℃면 충분할까?

그렇지는 않습니다.

솔더의 Liquidus가 220℃에 가깝다고 해서 리플로우 오븐의 최고온도를 정확히 220℃로 설정하는 것은 아닙니다.

실제 리플로우 공정에서는 다음 요소를 함께 고려합니다.

• 솔더페이스트 제조사의 권장 프로파일
• 부품의 허용 최고온도
• PCB 두께와 열용량
• 피크온도
• Liquidus 이상 유지시간
• 승온 및 냉각 속도

따라서 SAC305라는 합금명만 보고 하나의 고정 리플로우 온도를 정해서는 안 됩니다.

실제 공정조건은 사용하는 솔더페이스트의 기술자료와 부품 제조사의 허용조건을 기준으로 결정해야 합니다.

SAC305와 SAC0307은 무엇이 다를까?

SAC 계열에는 SAC305 외에도 여러 합금이 있습니다.

대표적으로 SAC0307은 다음과 같이 구성됩니다.

Sn99.0Ag0.3Cu0.7

SAC305와 비교하면 은 함량은 낮고 구리 함량은 조금 높습니다.

Indium의 자료에서는 SAC305의 용융범위를 217~220℃, SAC0307은 217~227℃로 제시하고 있습니다.

즉 같은 SAC 계열이라고 해도 합금 조성에 따라 용융 특성과 공정성이 달라질 수 있습니다.

SAC305가 무조건 가장 좋은 솔더일까?

그렇지는 않습니다.

SAC305는 매우 널리 쓰이는 합금이지만 모든 전자제품에 가장 적합하다고 단정할 수는 없습니다.

솔더 선택에는 다음과 같은 조건이 영향을 줍니다.

• 사용 온도
• 열 사이클
• 진동과 충격
• PCB 재질
• 부품 구조
• 제조비용
• 장기 신뢰성
• 리플로우 또는 웨이브 공정 여부

예를 들어 은 함량을 줄인 합금은 비용 측면에서 유리할 수 있고, 고온이나 고신뢰성이 필요한 환경에서는 별도의 합금을 검토할 수 있습니다.

따라서 합금은 제품의 사용환경과 공정조건에 맞춰 선택해야 합니다.

사양서에서는 어떻게 확인할까?

솔더페이스트나 솔더바 제품에 다음과 같이 표시되어 있다고 가정해보겠습니다.

SAC305 / Sn96.5Ag3.0Cu0.5

이 표시는 SAC305 조성의 무연솔더라는 의미입니다.

여기에 실제 제품을 선택할 때는 합금명 외에도 다음을 함께 확인하는 것이 좋습니다.

• 솔더 형태: Paste, Wire, Bar 등
• 플럭스 종류
• 합금 조성
• 용융 범위
• 입자 크기
• 권장 리플로우 프로파일
• 적용 공정
• 관련 IPC 규격

특히 솔더페이스트의 경우 같은 SAC305라도 플럭스와 분말 입자 조건에 따라 실제 인쇄성과 리플로우 특성이 달라질 수 있습니다.

정리

SAC305는 전자조립에 널리 사용되는 대표적인 Sn-Ag-Cu 계열 무연솔더입니다.

대표 조성은

Sn 96.5% / Ag 3.0% / Cu 0.5%

이며, 용융범위는 일반적으로 약 **217~220℃**입니다.

하지만 SAC305라는 이름만으로 납땜 공정조건까지 결정할 수는 없습니다.

실제 적용에서는 합금 조성 → 솔더 형태 → 플럭스 → 리플로우 프로파일 → 부품 허용온도를 함께 확인하는 것이 중요합니다.

공식 참고 규격: IPC J-STD-006C, Requirements for Electronic Grade Solder Alloys and Fluxed and Non-Fluxed Solid Solders for Electronic Soldering Applications