KR101513494B1 - 무연 솔더, 솔더 페이스트 및 반도체 장치 - Google Patents

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김근수
이창우
방정환
고용호
이혁모
장재원
구자현
문정탁
이영우
홍원식
김휘중
이재홍
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한국과학기술원
한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 무연 솔더, 솔더 페이스트 및 반도체 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 구리 (Cu) 약 0.1 중량% 내지 약 0.8 중량%; 팔라듐 (Pd) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%; 알루미늄 (Al) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%; 및 실리콘 (Si) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량% 포함하고 잔부가 주석(Sn) 및 불가피 불순물인 무연 솔더, 이를 포함하는 솔더 페이스트 및 반도체 장치에 관한 것이다. 본 발명은 친환경적이면서 고온 안정성이 뛰어나고 신뢰도가 우수한 무연 솔더와 솔더 페이스트를 제공하는 효과가 있다.

Description

무연 솔더, 솔더 페이스트 및 반도체 장치{Lead-free solder, solder paste and semiconductor device}
본 발명은 무연 솔더, 솔더 페이스트 및 반도체 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 친환경적이면서 고온 안정성이 뛰어나고 신뢰도가 우수한 무연 솔더, 솔더 페이스트 및 반도체 장치에 관한 것이다.
인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)은 텔레비전, 휴대전화, 컴퓨터 등 가정에서 사용되는 전자제품에 널리 이용되고 있으나, 최근에는 자동차에도 많이 사용되고 있다. 가정용 전자제품에 사용되는 솔더로서는 주석(Sn)-납(Pb) 계열의 합금 제품이 많이 사용되었는데, 특히 납은 합금의 젖음성, 강도, 기계적 특성을 결정하는 성분으로 작용하여 왔으며, 납이 포함됨으로써 융점이 183℃까지 낮춰질 수 있어서 전자부품과 반도체 공정의 솔더링 공정시 발생하는 열적 손상이 방지될 수 있었다.
한편 납으로 인한 환경 문제와 관련하여 규제가 엄격해짐에 따라 주석(Sn)-은(Ag)-구리(Cu)의 3원계 무연 솔더 합금이 제안되고 있으나, 산화에 취약하고 솔더의 퍼짐성과 젖음성이 떨어져 작업성이 좋지 않고 충격에 대한 저항력이 취약하다. 또한 자동차 엔진룸과 같이 130℃ 이상의 고온 환경에 부적합하고, 은(Ag)이 포함되어 가격이 비싼 단점이 있다.
미국특허공개 제2011/0303448호 미국특허등록 제7,682,468호 미국특허등록 제7,488,445호
본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 친환경적이면서 고온 안정성이 뛰어나고 신뢰도가 우수한 무연 솔더를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 친환경적이면서 고온 안정성이 뛰어나고 신뢰도가 우수한 솔더 페이스트를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는 친환경적이면서 고온 안정성이 뛰어나고 신뢰도가 우수한 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 구리 (Cu) 약 0.1 중량% 내지 약 0.8 중량%; 팔라듐 (Pd) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%; 알루미늄 (Al) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%; 및 실리콘 (Si) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량% 포함하고 잔부가 주석(Sn) 및 불가피 불순물인 무연 솔더를 제공한다.
특히, 상기 무연 솔더는 게르마늄 (Ge) 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%; 비스무트 (Bi) 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%; 인 (P) 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%; 및 인듐 (In) 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 무연 솔더는 연신율이 약 45 % 내지 약 65%일 수 있다. 특히, 상기 무연 솔더에서 상기 알루미늄의 함량이 약 0.01 중량% 내지 약 0.05 중량%이고, 상기 실리콘의 함량이 약 0.001 중량% 내지 약 0.02 중량%일 수 있다.
상기 무연 솔더는 은(Ag)을 포함하지 않는 비은계(非銀界, non-Ag based) 무연 솔더일 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 무연 솔더 100 중량부에 대하여, 플럭스를 약 5 중량부 내지 약 25 중량부 포함하는 솔더 페이스트를 제공한다. 이 때, 상기 무연 솔더는 위에서 설명한 무연 솔더일 수 있다.
본 발명은 상기 세 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 복수의 제 1 단자들이 형성된 기판; 상기 기판 상에 실장되고, 상기 복수의 제 1 단자들에 대응되는 복수의 제 2 단자들을 갖는 반도체 장치; 및 대응되는 상기 제 1 단자들과 상기 제 2 단자들을 각각 연결하는 솔더 범프를 포함하는 반도체 장치를 제공한다. 이 때, 상기 솔더 범프는 구리 (Cu) 약 0.1 중량% 내지 약 0.8 중량%; 팔라듐 (Pd) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%; 알루미늄 (Al) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%; 및 실리콘 (Si) 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량% 포함하고 잔부가 주석(Sn) 및 불가피 불순물로 구성될 수 있다.
본 발명은 친환경적이면서 고온 안정성이 뛰어나고 신뢰도가 우수한 무연 솔더와 솔더 페이스트를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 부품을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 비교예 1, 실시예 1, 실시예 2, 및 실시예 3에 따라 제조된 무연 솔더의 젖음성을 테스트한 결과를 나타낸 단면 사진들이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
본 발명의 실시예들에서, 중량%(wt%)는 전체 합금의 중량에서 해당 성분이 차지하는 중량을 백분율로 표시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 주석(Sn)를 주성분으로 하여 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 및 실리콘(Si)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.1 중량% 내지 약 0.8 중량%의 구리, 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%의 팔라듐, 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%의 알루미늄, 및 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%의 실리콘을 포함하고, 잔부가 주석 및 불가피 불순물로 될 수 있다.
여기서, '주성분'이라 함은 해당 성분이 전체 합금의 중량에서 50%를 초과하는 성분임을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 무연 솔더에는 불가피한 불순물 원소들이 미량 함유되어 있을 수 있다.
구리는 솔더의 인장 강도에 영향을 줄 수 있다. 만일 구리의 함량이 너무 적은 경우 솔더의 인장 강도를 원하는 만큼 높이기 어려울 수 있다. 만일 구리의 함량이 너무 많은 경우 솔더가 경화되어 조직 파손이 쉽게 일어날 수 있다.
또한, 구리는 솔더의 고온 안정성에 영향을 줄 수 있다. 만일 구리의 함량이 너무 적은 경우 열적으로 취약하여 고온에서 손상을 받게될 수 있다. 만일 구리의 함량이 너무 많으면 찌꺼기(dross)가 발생하여 솔더링이 어렵게 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.1 중량% 내지 약 0.8 중량%의 구리를 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.5 중량%의 구리를 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%의 팔라듐을 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.005 중량% 내지 약 0.05 중량%의 팔라듐을 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.01 중량%의 팔라듐을 함유할 수 있다.
팔라듐은 솔더의 인장 강도에 영향을 줄 수 있다. 만일 팔라듐의 함량이 너무 적은 경우 솔더의 인장 강도를 원하는 만큼 높이기 어려울 수 있다. 또한 전극의 솔더에 의한 용해(dissolution)성을 줄이기 어려울 수 있다. 만일 팔라듐의 함량이 너무 많은 경우 솔더가 경화되어 조직 파손이 쉽게 일어날 수 있다. 또한 팔라듐의 함량이 너무 많은 경우 경제적으로 불리할 수 있다.
본 발명의 무연 솔더는 은(Ag)을 실질적으로 함유하지 않을 수 있다. 여기서, 상기 무연 솔더가 은을 "실질적으로" 함유하지 않는다는 것은 불가피한 불순물로서의 은은 미량 포함될 수도 있음을 의미한다.
본 발명의 무연 솔더는 은을 실질적으로 함유하지 않기 때문에 은을 포함하는 종래의 주석(Sn)-은(Ag)-구리(Cu)계 무연 솔더보다 더 저렴하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%의 알루미늄(Al)을 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.01 중량% 내지 약 0.05 중량%의 알루미늄을 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.03 중량%의 알루미늄을 함유할 수 있다.
알루미늄은 솔더의 연신율에 영향을 줄 수 있다. 만일 알루미늄의 함량이 너무 적으면 솔더의 연신율을 높이는 본 발명의 효과를 얻기 어려울 수 있다. 만일 알루미늄의 함량이 너무 높으면 알루미늄의 함량이 너무 적을 때와 같이 연신율이 다시 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량%의 실리콘(Si)을 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.001 중량% 내지 약 0.02 중량%의 실리콘을 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 약 0.01 중량%의 실리콘을 함유할 수 있다.
실리콘의 함량이 너무 적으면 솔더의 젖음성을 향상시키고 연신율을 높이는 본 발명의 효과를 얻기 어려울 수 있다. 만일 실리콘의 함량이 너무 높으면 편석으로 인해 결정립이 조대화되고 기계적 성질이 불량해질 수 있다.
상기 무연 솔더는 약 45% 내지 약 65%의 연신율(elongation)을 가질 수 있다. 상기 무연 솔더의 연신율이 지나치게 낮으면 취성이 과도하게 되어 외부 충격에 취약하고 신뢰성이 나빠질 수 있다. 상기 무연 솔더의 연신율이 지나치게 높으면 인장 강도가 미흡할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무연 솔더는 게르마늄(Ge), 비스무트(Bi), 인(P), 및 인듐(In)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소(들)을 더 포함할 수 있다. 상기 성분들은 무연 솔더의 젖음성을 개선하는 데 도움을 줄 수 있다.
이 때, 게르마늄(Ge)의 함량은 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%일 수 있다. 비스무트(Bi)의 함량은 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%일 수 있다. 인(P)의 함량은 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%일 수 있다. 인듐(In)의 함량은 약 0.001 중량% 내지 약 0.05 중량%일 수 있다.
상기 무연 솔더는 납을 포함하지 않아 환경친화적이면서 융점이 높아 고온 안정성이 뛰어나고 젖음성과 연신율이 우수하기 때문에 신뢰도가 우수하다. 또한 상기 무연 솔더는 은을 포함하지 않기 때문에 보다 저렴하게 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 솔더 페이스트를 제공한다. 상기 솔더 페이스트는 무연 솔더 100 중량부에 대하여 플럭스를 약 5 중량부 내지 약 25 중량부 포함할 수 있다.
상기 플럭스는, 예를 들면, RMA 타입의 페이스트용 플럭스일 수 있으며 상온에서 액상일 수 있다. 그러나, 상기 플럭스가 여기에 한정되는 것은 아니다.
상기 무연 솔더는 위에서 설명한 임의의 무연 솔더일 수 있다. 따라서, 이하에서는 이에 관한 중복되는 설명은 생략한다.
상기 무연 솔더와 상기 플럭스의 혼합물은 상온에서 페이스트(paste) 상을 형성할 수 있다.
이 외에도 상기 무연 솔더는 솔더바(solder bar) 또는 솔더볼(solder ball)의 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 반도체 부품을 제공한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 부품(100)을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 복수의 제 1 단자들(112)이 형성된 기판(110)이 제공된다. 상기 기판(110)은, 예를 들면, 인쇄회로 기판(printed circuit board, PCB) 또는 연성 인쇄회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다.
상기 복수의 제 1 단자들(112)은 그 위에 범프가 결합될 수 있는 범프 패드일 수 있으며 단일의 금속층 또는 복수의 금속이 적층된 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 단자들(112)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 또는 이들의 2종 이상의 합금으로 될 수 있지만 여기에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판(110) 상에는 상기 복수의 제 1 단자들(112)에 대응되는 복수의 제 2 단자들(122)을 갖는 반도체 장치(120)가 실장될 수 있다. 상기 제 2 단자들(122)은 , 예를 들면, 플래시 메모리, 상변화 메모리(phase-change RAM, PRAM), 저항 메모리(resistive RAM, RRAM), 강유전체 메모리(ferroelectric RAM, FeRAM), 고체자기 메모리(magnetic RAM, MRAM) 등일 수 있지만 여기에 한정되지 않는다. 상기 플래시 메모리는, 예를 들면 낸드(NAND) 플래시 메모리일 수 있다. 상기 반도체 장치(120)는 하나의 반도체 칩으로 이루어질 수도 있고, 여러 개의 반도체 칩들이 적층된 것일 수도 있다. 또한, 상기 반도체 장치(120)는 그 자체가 하나의 반도체 칩일 수도 있고, 패키지 기판 위에 반도체 칩이 실장되고 상기 반도체 칩이 봉지재에 의하여 봉지된 반도체 패키지일 수도 있다.
복수의 상기 제 1 단자들(112)과 여기에 각각 대응되는 복수의 상기 제 2 단자들(122)은 솔더 범프(130)에 의하여 연결될 수 있다. 이 때, 상기 솔더 범프(130)는 위에서 언급한 바와 같은 조성을 갖는 것일 수 있다.
이와 같은 솔더 범프(130)로 기판(110)과 반도체 장치(120)를 연결하는 경우, 납을 포함하지 않아 친환경적일 뿐만 아니라 고온 안정성이 우수하고 또한 젖음성이 우수하여 자동차용 반도체에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
< DSC 분석 >
하기 표 1에서와 같은 조성을 갖는 5 mg 분량의 샘플들을 준비하여 질소 분위기에서 DSC 분석을 수행하였다. 분당 약 5℃/분의 속도로 온도를 상승시켰다.
Figure 112013111102431-pat00001
그 결과, 표 1에서 보는 바와 같이 온셋 온도가 가열시에 대략 230℃ 내지 234 ℃의 범위에 존재하고, 냉각시에 대략 227 ℃ 부근에 존재하는 것을 알 수 있다. 즉 종래 기술에 따른 Sn-Cu계 솔더와 비교하여 거의 비슷한 융점을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 이러한 값은 Sn / 3%-Ag / 0.5%-Cu의 조성을 갖는 종래의 무연 솔더의 융점(217℃)과 대비하여 크게 높기 때문에 고온 안정성이 개선되는 효과가 있다.
< 젖음성 분석 >
구리 기판 위에 직경 500 μm의 솔더볼을 이용하여 250 ℃의 온도로 90초 동안 리플로우시킨 후 접촉각을 측정함으로써 젖음성(wettability)을 평가하였다. 플럭스로는 RMA형 플럭스를 이용하였으며 그 결과를 표 2에 정리하였다. 또한 비교예 1 및 실시예 1 내지 3의 결과를 도 2a 내지 도 2d에 각각 나타내었다. 즉, 도 2a는 비교예 1에 관한 결과, 도 2b는 실시예 1에 관한 결과, 도 2c는 실시예 2에 관한 결과, 도 2d는 실시예 3에 관한 결과를 각각 나타낸다.
Figure 112013111102431-pat00002
위의 표 2에서 보는 바와 같이 실시예 1, 2 및 3의 경우 비교예 1과 대비하여 접촉각이 대등한 것을 볼 수 있으며, 유사한 젖음성을 갖는 것을 알 수 있었다. 또한 Ge, Bi, P, 및 In의 첨가에 의하여 젖음성이 더 개선되는 것을 알 수 있었다.
< 솔더 페이스트의 제조 >
진공 가스 아토마이저(atomizer)를 이용하여 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 5의 조성을 갖는 파우더를 각각 제조한 후 체(sieve)를 이용하여 대략 20 내지 38 ㎛의 직경을 갖는 타입 4(type 4)의 분말을 얻었다. 이 때, 용융 온도는 550 ℃, 가스는 아르곤(Ar) 가스를 이용하였다.
그런 다음, 상기 분말 100 중량부에 대하여 RMA 타입의 페이스트용 플럭스를 12 중량부 첨가한 후 페이스트 믹서를 이용하여 1000 rpm의 속도로 3분 30초 동안 혼합하여 솔더 페이스트를 제조하였다.
< 솔더바 및 솔더볼의 제조 >
진공 탈가스의 합금 장치를 이용하여 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 5의 조성을 갖는 합금 솔더바를 각각 제조하였으며, 이 때의 공정 온도는 500 ℃였다. 또한 상기 합금 솔더바를 제조하기 위하여 버블링 (bubbling) 공정과 진공 탈가스 공정을 수행한 후 출탕하였다.
또한 제조된 상기 합금 솔더바를 이용하여 0.3 mm의 직경을 갖는 솔더볼을 제조하였다.
< 연신율 측정 >
하기 표 3에 나타낸 바와 같이 제조된 솔더볼에 대하여 연신율을 측정하였다. 연신율은 ASTM E8에 의거하여 인스트론사의 유니버설 테스팅 머신(3300 Testing Machine)을 이용하여 측정하였다.
Figure 112013111102431-pat00003
표 3에서 보는 바와 같이 알루미늄의 함량이 0.1 중량%를 초과하면(비교예 2) 연신율이 40%에도 못미치게 됨을 알 수 있다. 또한 알루미늄의 함량이 0.001%에 미달하는 경우(비교예 3)에는 연신율이 알루미늄을 첨가하지 않은 비교예 1과 유사한 수준이 됨을 알 수 있다.
실리콘의 함량이 0.1 중량%를 초과하여도(비교예 4) 연신율이 40%에 못미치게 됨을 알 수 있다. 실리콘의 함량이 0.001%에 미달하는 경우(비교예 5)에도 연신율이 알루미늄을 첨가하지 않은 비교예 1과 유사한 수준이 됨을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
본 발명은 반도체 산업 및 자동차 산업에 유용하게 이용될 수 있다.
100: 반도체 부품 110: 기판
112: 제 1 단자 120: 반도체 장치
122: 제 2 단자 130: 솔더 범프

Claims (7)

  1. 구리 (Cu) 0.1 중량% 내지 0.8 중량%;
    팔라듐 (Pd) 0.001 중량% 내지 0.1 중량%;
    알루미늄 (Al) 0.001 중량% 내지 0.1 중량%; 및
    실리콘 (Si) 0.001 중량% 내지 0.1 중량%;
    포함하고 잔부가 주석(Sn) 및 불가피 불순물인 무연 솔더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무연 솔더는 은(Ag)을 포함하지 않는 비은계(非銀界, non-Ag based)인 것을 특징으로 하는 무연 솔더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    게르마늄 (Ge) 0.001 중량% 내지 0.05 중량%;
    비스무트 (Bi) 0.001 중량% 내지 0.05 중량%;
    인 (P) 0.001 중량% 내지 0.05 중량%; 및
    인듐 (In) 0.001 중량% 내지 0.05 중량%;
    로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무연 솔더.
  4. 제 1 항에 있어서,
    연신율이 45 % 내지 65%인 것을 특징으로 하는 무연 솔더.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄의 함량이 0.01 중량% 내지 0.05 중량%이고,
    상기 실리콘의 함량이 0.001 중량% 내지 0.02 중량%인 것을 특징으로 하는 무연 솔더.
  6. 무연 솔더 100 중량부에 대하여, 플럭스를 5 중량부 내지 25 중량부 포함하고,
    상기 무연 솔더 100 중량부는 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 따른 조성을 갖는 무연 솔더 100 중량부인 솔더 페이스트.
  7. 복수의 제 1 단자들이 형성된 기판;
    상기 기판 상에 실장되고, 상기 복수의 제 1 단자들에 대응되는 복수의 제 2 단자들을 갖는 반도체 장치; 및
    대응되는 상기 제 1 단자들과 상기 제 2 단자들을 각각 연결하는 솔더 범프;
    를 포함하고,
    상기 솔더 범프는 구리 (Cu) 0.1 중량% 내지 0.8 중량%; 팔라듐 (Pd) 0.001 중량% 내지 0.1 중량%; 알루미늄 (Al) 0.001 중량% 내지 0.1 중량%; 및 실리콘 (Si) 0.001 중량% 내지 0.1 중량% 포함하고 잔부가 주석(Sn) 및 불가피 불순물인 반도체 장치.
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