KR20040063027A - 납땜용 무연합금 - Google Patents
납땜용 무연합금 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040063027A KR20040063027A KR1020030000428A KR20030000428A KR20040063027A KR 20040063027 A KR20040063027 A KR 20040063027A KR 1020030000428 A KR1020030000428 A KR 1020030000428A KR 20030000428 A KR20030000428 A KR 20030000428A KR 20040063027 A KR20040063027 A KR 20040063027A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lead
- soldering
- free alloy
- solder
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910017944 Ag—Cu Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910020816 Sn Pb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020922 Sn-Pb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008783 Sn—Pb Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
본 발명은 납땜용 무연합금에 관한 것으로, 열적피로강도를 높이고, 공정용해온도를 낮추고, 솔다표면의 젖음성을 높임으로써 종래의 솔다에서는 볼 수 없었던 열적피로강도와 유동성은 물론 솔다표면 산화물 발생량을 감소시킴으로써 경박단소화 되고있는 전자제품의 인쇄회로기판에 탑재되는 전자부품의 솔다접착강도가 증가하여 고신뢰성과 전자제품 사용수명의 연장으로 고객을 만족시킬 수가 있는 것은 물론, 인체에 매우 유해할 뿐 만 아니라 환경오염을 일으키는 환경오염물질인 납(Pb)이 전혀 함유되지 않은 것이어서 안심하고 사용할 수 있도록 한 솔더빌리티 저하가 없는 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금에 관한 것이다.
이와같은 본 발명의 납땜용 무연합금은,
구성원소가 Sn-Ag-Cu 3원 무연합금에 인듐(In)을 첨가하여서된 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금으로 조성되며,
여기서, 상기 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금의 조성비는, 은(Ag)은 2.0~4.0중량%이고, 구리(Cu)는 0.5~1.5중량%이며, 인듐(In)인 0.1~2.0중량%이며, 나머지 잔량이 주석(Sn)으로 조성된 것이다.
Description
본 발명은 전기, 전자제품의 생산시 각종 부품을 기판에 고정시키는 납땜(솔다링)공정에서 사용되는 납땜용 무연합금에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔다링(soldering)시 젖음성 향상목적으로 Sn-Ag-Cu의 3원계 무연합금조성에 제4의 첨가원소인 인듐(In) 원소를 첨가함으로써 공정용해온도의 감소, 솔다(solder) 젖음성의 향상, 금속의 유동성 향상, 산화물 발생 억제, 내열피로강도를 높여 인쇄회로기판 표면에 실장된 전자부품의 열충격 강도를 높여서 솔다링 접합부위의 강도를 향상시킨 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금에 관한 것이다.
일반적으로 종래에는 각종 전기, 전자제품의 부품을 기판에 접합고정시키는데 Sn-Pb계 땜납이 가장 많이 사용되어왔다.
이러한 종래의 땜납은 인쇄회로기판에 탑재된 전자부품 등의 솔다링 부위에 균열이 발생하게 되고 산화물이 많이 발생되어 냉땜, 쇼트의 주원인이 되었으며, 이로인해 전자제품등 인쇄회로기판의 신뢰성이 저하되었다.
뿐만 아니라, 땜납에 포함된 납(Pb)은 인체에 매우 유해할 뿐 만 아니라 환경오염을 일으키는 환경오염물질이어서 인체를 보호하고 환경오염을 방지하는 차원에서 EU 및 선진국가에서는 납(Pb)의 사용을 전면 금지하고자 이에 대한 법제화가 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
이와같은 움직임은 기타 주변국가에도 급속도로 파급되고 있으며, 이에 따라 납이 포함되지 않는 납땜용 무연합금에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 것은 물론이고 실제로 여러가지 계열의 납땜용 무연합금이 개발되어 안출되었다.
또한, 최근의 전자산업관련제품은 소형화, 다기능화, 전자부품의 실장 수가 증가하고, 고밀도 실장화가 불가피한 상황에서 이들 전자제품이나 기기의 고장의 원인을 조사해 보면 솔다의 물리적, 열적, 기계적특성에 원인이 있다고 해도 과언이 아니다.
이에 보다 강한 솔다링이 요구되어 발열이나 냉각에 의한 온도변화의 반복에 의해 생기는 열적 균열에 대한 내열적 특성이 우수하고 고품질의 신뢰성이 요구되는 납땜용 무연합금의 발명이 시급히 요구되었다.
본 발명은 상기와 같은 시대적 요구에 부응하고자 안출한 것으로, 전자제품등의 인쇄회로기판에 전자부품을 탑재시 사용되는 솔다링 공정에서 Sn-Ag-Cu의 3원계 무연합금조성에 제4의 첨가원소인 인듐(In) 원소를 첨가하여서된 Sn-Ag-Cu-In4원계 납땜용 무연합금을 제조함으로써,
납(Pb)을 함유하지 않아 납으로부터 발생하는 피해를 방지하여 주고, 공정용해온도의 감소, 솔다 젖음성의 향상, 금속의 유동성 향상, 산화물 발생 억제, 내열피로강도를 높여 주도록 하는 등 솔다링 접합부위의 강도를 향상시킨 고품질 고품격의 인체에 무해한 납땜용 무연합급을 제공하고자 함에 그 목적을 둔 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 구성원소가 Sn-Ag-Cu의 3원계 무연합금조성에 인듐(In)을 첨가하여서 제조된 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금 조성물이다.
여기서, 상기 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금의 조성비는, 은(Ag)은 2.0~4.0중량%이고, 구리(Cu)는 0.5~1.5중량%이며, 인듐(In)인 0.1~2.0중량%이며, 나머지 잔량이 주석(Sn)으로 조성된 것이다.
상기와 같은 화학조성으로 합금시킨 본 발명의 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금의 특성을 근거로하여 열적피로강도를 높이고, 공정용해온도를 낮출 수가 있으며, 솔다표면의 젖음성을 개선하여 솔더빌리티를 향상시킬 수가 있다.
또한, 용융솔다의 유동성이 향상되고, 산화물 발생이 억제되는 잇점이 있어 경박단소화 되어가고 있는 전자부품의 인쇄회로기판 탑재시 솔다접착강도가 높아져서 열충격에도 견디는 고신뢰성의 Sn-Ag-Cu-In 무연솔다를 수요자 요구에 적합하게끔 공급할 수가 있다.
더구나, 솔다링 작업시 납의 증발로 인해 발생하는 인체에 치명적으로 유해한 요소를 제거함으로써 작업환경 개선은 물론, 고객이 안심하고, 가볍고 휴대하기 편리한 전자제품을 사용할 수가 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 화학조성으로 합금시킨 본 발명의 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금은 종래의 땜납(화학조성이 Sn:62~64중량%, Pb:35.784중량%이상, Sb:0.10중량%이하, Cu:0.03중량%이하, Bi:0.03중량%이하, Zn:0.002중량%이하, Fe:0,02중량%이하, Al:0.002중량%이하)을 비교예로 하여 솔다링 부위의 균열발생율과, 인장강도, 젖음성, 산화량을 비교시험한 결과 아래표와 같은 결론을 얻을 수가 있었다.
상기와 같이 본 발명의 Sn-Ag-Cu-In의 4원계 납땜용 무연합금은 비교예에 의한 종래의 땜납과 비교할때,
솔다링 부위의 균열발생율 비교실험에 있어서는, 본 발명의 납땜용 무연합금은 3.0%인데 비해 비교예는 무려 40%로서 본 발명의 납땜용 무연합금이 솔다링 부위의 균열발생율이 적은 것을 알 수 있다.
그리고 상온 20℃에서 행해진 인장강도의 비교실험에 있어서는, 본 발명의 납땜용 무연합금은 인장강도가 7.1㎏/㎟인데 비해 비교예는 4.8㎏/㎟ 밖에 안되는것으로서 본 발명의 납땜용 무연합금이 인장강도가 훨씬 강한 것을 알 수 있다.
또한, 230℃에서 행해진 젖음성의 비교실험에 있어서는, 본 발명의 납땜용 무연합금은 약 2.5초에 젖음에 비해 비교예는 4.0초인 것으로서 본 발명의 납땜용 무연합금의 젖음성이 훨씬 좋은 것을 알 수 있다.
한편, 산화량의 비교실험에 있어서는, 본 발명의 납땜용 무연합금을 비교예와 비교할때 약 1/4정도 밖에 산화물이 발생하지 않게 되는 것으로서 본 발명의 납땜용 무연합금은 산화량이 적어서 소모량을 줄여주고 납땜불량이 매우 적은 것을 알 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금은 구성원소가 Sn-Ag-Cu의 3원계 무연합금조성에 인듐(In)을 첨가함으로써,
열적피로강도를 높이고, 공정용해온도를 낮추고, 솔다표면의 젖음성을 높임으로써 종래의 솔다에서는 볼 수 없었던 열적피로강도와 유동성은 물론 솔다표면 산화물 발생량을 감소시킴으로써 경박단소화 되고있는 전자제품의 인쇄회로기판에탑재되는 전자부품의 솔다접착강도가 증가하여 고신뢰성과 전자제품 사용수명의 연장으로 고객을 만족시킬 수가 있는 것은 물론, 인체에 매우 유해할 뿐 만 아니라 환경오염을 일으키는 환경오염물질인 납(Pb)이 전혀 함유되지 않은 것이어서 안심하고 사용할 수 있는 등의 여러가지 효과가 있는 매우 획기적인 발명이다.
Claims (2)
- 구성원소가 Sn-Ag-Cu 3원 무연합금에 인듐(In)을 첨가하여서된 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금으로 조성된 것을 특징으로 하는 납땜용 무연합금.
- 제1항에 있어서,상기 Sn-Ag-Cu-In 4원계 납땜용 무연합금의 조성비는, 은(Ag)은 2.0~4.0중량%이고, 구리(Cu)는 0.5~1.5중량%이며, 인듐(In)인 0.1~2.0중량%이며, 나머지 잔량이 주석(Sn)으로 조성된 것을 특징으로 하는 납땜용 무연합금.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030000428A KR20040063027A (ko) | 2003-01-04 | 2003-01-04 | 납땜용 무연합금 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030000428A KR20040063027A (ko) | 2003-01-04 | 2003-01-04 | 납땜용 무연합금 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040063027A true KR20040063027A (ko) | 2004-07-12 |
Family
ID=37354060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030000428A Ceased KR20040063027A (ko) | 2003-01-04 | 2003-01-04 | 납땜용 무연합금 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20040063027A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101360142B1 (ko) * | 2012-01-13 | 2014-02-11 | 서정환 | 무연 솔더 조성물 |
| CN112743256A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-05-04 | 深圳市朝日电子材料有限公司 | 一种复合型低温无铅焊锡膏及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08206874A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | はんだ材料 |
| JPH09155586A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-17 | Uchihashi Estec Co Ltd | 無鉛はんだ合金 |
| JP2002120085A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-23 | H Technol Group Inc | 鉛無含有はんだ合金 |
-
2003
- 2003-01-04 KR KR1020030000428A patent/KR20040063027A/ko not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08206874A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | はんだ材料 |
| JPH09155586A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-17 | Uchihashi Estec Co Ltd | 無鉛はんだ合金 |
| JP2002120085A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-23 | H Technol Group Inc | 鉛無含有はんだ合金 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101360142B1 (ko) * | 2012-01-13 | 2014-02-11 | 서정환 | 무연 솔더 조성물 |
| CN112743256A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-05-04 | 深圳市朝日电子材料有限公司 | 一种复合型低温无铅焊锡膏及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4225165B2 (ja) | 鉛フリーはんだ合金 | |
| EP0858859B1 (en) | Solder for electronic part bonding electrodes, and soldering method | |
| US7422721B2 (en) | Lead-free solder and soldered article | |
| GB2421030A (en) | Solder alloy | |
| JP2002018589A (ja) | 鉛フリーはんだ合金 | |
| CN101585119A (zh) | 抗氧化低银无铅焊料合金 | |
| EP1824638A1 (en) | Pb free solder alloy | |
| CA2540486A1 (en) | Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin (sn), silver (ag), copper (cu), nickel (ni), phosphorus (p) and/or rare earth: cerium (ce) or lanthanum (la) | |
| KR20040063027A (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| KR100743240B1 (ko) | 저온 납땜용 무연합금 | |
| KR100366131B1 (ko) | 드로스 발생이 적은 저융점 무연땜납 | |
| KR100756072B1 (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| KR100445350B1 (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| KR20040063026A (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| KR20040063025A (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| KR100424662B1 (ko) | 무연솔더합금조성물 | |
| KR101951813B1 (ko) | 저융점 무연 합금 솔더 조성물, 이를 포함하는 무연 솔더 페이스트 및 반도체 패키지 | |
| CN100400217C (zh) | 焊接方法和制备元件安装板的方法 | |
| KR100509509B1 (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| JP2004260147A (ja) | はんだ付け方法及び部品実装基板の製造方法 | |
| Puttlitz | Including Selection | |
| KR20110097329A (ko) | 주석-은-세륨 3원계 무연솔더합금 조성물 | |
| KR20040035458A (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| JP2008283017A (ja) | 部品実装基板のはんだ付け方法および部品実装基板 | |
| KR19980023280A (ko) | 솔더 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20030104 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20030917 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination Patent event date: 20030104 Patent event code: PA03021R01I Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20031202 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20040831 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20041223 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20040831 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I Patent event date: 20031202 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |