KR100246229B1

KR100246229B1 - 무 카드뮴(Cd-free) 은납재 및 그를 위한 플럭스(flux)

Info

Publication number: KR100246229B1
Application number: KR1019970025626A
Authority: KR
Inventors: 정보영; 김지현
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2000-04-01
Also published as: KR19990002099A

Abstract

본 발명은 은(Ag) 30 중량%와, 상기 구리(Cu) 35 중량%과, 상기 아연(Zn) 31.5 중량%와, 상기 니켈(Ni) 0.5 중량%와, 상기 인듐(In) 2.5 중량%와, 상기 주석(Sn) 0.5 중량%로 조성된 무 카드뮴(Cd-free) 은납재와 붕사(Na₂B₄O₇) 19.0 중량%와, 붕산(H₃BO₃) 20.0 중량%와, 불화가리(KF) 34.0 중량%와, 불산(HF) 26.0 중량%와, 염화리튬(LiCl) 1.0 중량%로 조성된 무 카드뮴 은납재를 위한 플럭스에 관한 것으로서, 종래 기술의 카드뮴(Cd)을 포함한 은납재 및 플럭스와 동등하거나 더 우수한 접합 강도와 퍼짐성과 생산성을 가지면서 인체 및 환경에 나쁜 영향을 미치는 카드뮴(Cd) 성분을 전혀 포함하지 않기 때문에 카드뮴(Cd)에 의한 문제점을 근본적으로 해결하여 친환경 프로세스의 구축을 가능하게 하는 효과가 있다.

Description

무 카드뮴(Cd-free) 은납재 및 그를 위한 플럭스(flux)

본 발명은 은납재 및 그를 위한 플럭스에 관한 것으로서, 특히 인체 및 환경에 유해한 카드뮴(Cd) 성분이 전혀 포함되지 않은 무 카드뮴 은납재 및 그를 위한 플럭스에 관한 것이다.

일반적으로 은납재와 플럭스는 Cu⁺스틸(steel)에 대한 브레이징(brazing)작업시 용가재(filler metal)로 사용된다.

종래 기술에 의한 은납재는 은(Ag) 27.0 중량%와, 구리(Cu) 31.0 중량%와, 아연(Zn) 21.5 중량%와, 카드뮴(Cd) 20.5 중량%로 조성되어 있고, 플럭스는 붕사(Na₂B₄O₇) 19.0 중량%와 붕산(H₃BO₃) 15.0 중량%와, 불화가리(KF) 39.0 중량%와, 불산(HF) 26.5 중량%와, 염화리튬(LiCl) 0.5 중량%로 조성되어 있다.

상기 카드뮴(Cd)은 브레이징의 작업성을 좌우하는 핵심 성분으로서 은납재의 융점을 낮추고 유동성을 증가시키는 역할을 한다.

상기와 같이 조성된 종래 기술에 의한 은납재와 플럭스를 모재인 Cu⁺스틸에 소정량 도포한 후 토치(torch)에 의한 화염으로 모재의 용용 없이 용가재(은납재와 플러스)를 녹이면 확산(diffusion)에 의하여 접합이 이루어지게 된다.

그러나, 종래 기술에 의한 은납재에 포함된 카드뮴(Cd)은 그 자체의 융점(321.1℃)이 낮고 증기압이 높아 브레이징 작업시 쉽게 증발하기 때문에 인체 및 환경에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술에 의한 플럭스는 은납재에 대한 브레이징 작업시 모재(구리, 스틸)의 표면을 청정하게 하는 촉매 작용이 어렵기 때문에 퍼짐성이 떨어져서 접합부의 신뢰성 및 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 환경을 오염시키는 카드뮴(Cd)의 대체 원소로 인듐(In)을 사용함으로써 인체 및 환경에 무해한 무 카드뮴 은납재와, 상기 무 카드뮴 은납재의 조성 변경에 따라 그 조성이 적절하게 변경되어 퍼짐성 및 생산성 향상을 가능하게 하는 무 카드뮴 은납재를 위한 플럭스를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무 카드뮴 은납재는, 30 중량%의 은(Ag)과, 35 중량%의 구리(Cu)와, 31.5 중량%의 아연(Zn)과, 0.5 중량%의 니켈(Ni)과, 2.5 중량%의 인듐(In)과, 0.5 중량%의 주석(Sn)으로 조성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 무 카드뮴 은납재를 위한 플럭스는, 은(Ag)과, 구리(Cu)와, 아연(Zn)과, 니켈(Ni)과, 인듐(In)과, 주석(Sn)으로 조성된 무 카드뮴 은납재를 위한 플럭스(flux)에 있어서, 붕사(Na₂B₄O₇) 19.0 중량%와, 붕산(H₃BO₃) 20.0 중량%와, 불화가리(KF) 34.0 중량%와, 불산간(HF) 26.0 중량%와, 염화리튬(LiCl) 1.0 중량%로 조성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 무 카드뮴 은납재 및 그를 위한 플럭스의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무 카드뮴 은납재 은(Ag) 30 중량%와, 구리(Cu) 35 중량%와, 아연(Zn) 31.5 중량%와, 니켈(Ni) 0.5 중량(%)와, 인듐(In) 2.5 중량%와, 주석(Sn) 0.5 중량%로 조성되어 있고, 상기 무 카드뮴 은납재를 위한 플럭스는 붕사(Na₂B₄O₇) 19.0 중량%와, 붕산(H₃BO₃) 20.0 중량%와, 불화가리(KF) 34.0 중량%와, 불산(HF) 26.0 중량%와, 염화리튬(LiCl) 1.0 중량%로 조성되어 있다.

상기와 같이 조성된 본 발명의 바람직한 실시예와 종래 기술의 접합 강도, 퍼짐성 및 생산성을 비교 평가해 보면 아래 표 1과 같은 결과를 얻을 수 있다.

[표 1]

상기에서 접합 강도는 유니버셜 테스트 장비(universal testing machine)와 각각 15개의 시료를 이용하여 평가하였고, 퍼짐성은 은납재 시료(각각 3개)에 플럭스를 도포하여 등판 위에 놓고 일정 시간(3초) 동일하게 토치로 가열한 후 그 퍼진 면적을 측정하여 평가하였고, 생산성은 Cu⁺스틸의 브레이징 라인에서 근무하는 브레이징 작업자 2명을 랜덤 샘플링하여 평가하였으며, 상기 표 1에 기재된 생산성 측정치는 준비작업 시간이 포함된 것이다.

상기 표 1의 결과에서 알 수 있듯이 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무 카드뮴 은납재와 플럭스는 종래 기술의 카드뮴(Cd)을 포함한 은납재와 플럭스에 비해 동등하거나 더 우수한 접합 강도와 퍼짐성과 생산성을 가지므로 종래 기술과 마찬가지로 Cu⁺스틸의 용가재로 적합한 동시에 카드뮴(Cd)에 의한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있어 친환경(환경에 무해한) 프로세스의 구축을 가능하게 한다.

이와 같이 본 발명은 종래 기술의 카드뮴(Cd)을 포함한 은납재 및 플럭스와 동등하거나 더 우수한 접합 강도와 퍼짐성과 생산성을 가지면서 인체 및 환경에 나쁜 영향을 미치는 카드뮴(Cd) 성분을 전혀 포함하지 않기 때문에 카드뮴(Cd)에 의한 문제점을 근본적으로 해결하여 친환경 프로세스의 구축을 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims

30 중량%의 은(Ag)과, 35 중량%의 구리(Cu)와, 31.5 중량%의 아연(Zn)과, 0.5 중량%의 니켈(Ni)과, 2.5 중량%의 인듐(In)과, 0.5 중량%의 주석(Sn)으로 조성된 것을 특징으로 하는 무 카드뮴 은납재.
은(Ag)과, 구리(Cu)와, 아연(Zn)과, 니켈(Ni)과, 인듐(In)과, 주석(Sn)으로 조성된 무 카드뮴 은납재를 위한 플럭스(flux)에 있어서, 붕사(Na₂B₄O₇) 19.0 중량%와, 붕산(H₃BO₃) 20.0 중량%와, 불화가리(KF) 34.0 중량%와, 불산(HF) 26.0 중량%와, 염화리튬(LiCl) 1.0 중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 무 카드뮴 은납재를 위한 플럭스.