KR20030033919A - 납이 함유되어 있지 않은 무연납 합금의 개발 - Google Patents

Abstract

전자제품을 만드는데 없어서는 안되는 납과 관련하여 일부 선진국에서는 납의 유해성을 인식하고 이미 미국, 일본, 유럽에서는 표준화 및 규정은 되어있지는 않지만 납이 함유되어 있지 않은 LEAD FREE를 부분적으로 사용 시작하고 있다. 제품을 만드는 과정에서의 문제점과 제품화된 부분에 신뢰성 문제가 대두되는 기이한 현상이 나올 것으로 본다. 이러한 무연납에 대한 신뢰성 및 공정상의 문제를 해결하기 위한 것이다.

또한 LEAD FREE의 적용 여부가 앞으로 머지않아 기업의 생존을 결정하는 중요한 요소로 대두가 될 시기도 멀지 않은 것으로 예측된다.

Description

납이 함유되어 있지 않은 무연납 합금의 개발{ALLOY OF THE PB-LESS PASTE}

현재는 납(Pb)이 함유된 SOLDER를 사용하고 있기 때문에 제조 기술상 또는 제품의 신뢰성에 있어서 큰 문제없이 사용을 하고 있는가운데 현재의 SOLDER는 Sn:60%, Pb:40% 또는 Sn:63% Pb:35%, Ag:2% 이외에 많은 종류의 합금을 한 것을 사용해 오고 있다. 여기에는 인체에 해롭다는 납(Pb)이 반드시 함유되어 있고, 납이 들어간 것을 제조 할시는 Sn,Pb 비율의 변화가 있어도 크게 문제가 되지 않고 있다. 납땜 후 상온 25℃에서 인장력 TEST시 800g∼1.2Kg 정도로 신뢰성에 문제는 없다. 그러나 무연납을 사용 할 시에는 800g 유지가 어렵기 때문에 문제가 있는 것이다.

선진국에서는 무연납의 융점이 210℃∼220℃까지로 납땜 온도에 대해서만 언급을 하고 있으며, 실질적으로 표준화 및 규정되어 있는 규격조차도 없다.

납(Pb)을 제외시켜 합금을 했을 시 또 한가지의 문제점은 Sn이 95% 정도가 함유하고 있어 상온에서 방치 사용 시 (특히 인쇄상에서) 어느 일정시간이 지나면 산화가 발생 고도의 기술적 관리가 필요하게 되며, 만들어진 제품에 대하여 치명적인 문제가 발생하게 된다.

또한 Ag를 많이 포함한다 하더라도 은(Ag) 역시 산화 시간이 빠르고 고 비용이 들어 문제가 있는 것이다.

납(Pb)이 없으므로 인하여 인쇄시에 산화방지와 액체납이 응집력이 떨어져 REFLOW 납땜 시 부품과 접합되는 부분의 땜납 FILLET 형성이 매끈하게 되도록 하고, 높은 온도의 융점을 낮추어 부품의 손상 등을 최저로 하기 위함이다.

무연납의 구성 요소는 납(Pb)이 함유된 땜납보다 더욱 더 까다롭다고 보아야한다. 앞에서 서술한 바와 같이 문제를 해결하기 위하여 아래와 같은 성분의 합금비율을 사용하여 개발한 무연납을 사용하게 되면 인쇄 공정상에서의 산화도 감소와 납땜 공정상에서의 불량율을 감소시키고, 신뢰성은 높일 수 있는 제품을 만드는데크게 기여 될 것으로 본다.

이상 상술한 바와 같이 본 개발은 Sn을 주성분으로 하여 제조원가는 상승하지만, 환경친화적인 제품으로 환경산업에 기여하게 되고, 부수적으로 제조공정상의 불량율 저하 및 제품의 신뢰도를 높일 수 있으며, 대량 양산체제를 구축 할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 무연납의 합금을 제조하는데 있어서

   Au 2.5%, Cu 0.2%, Sn 97.0%, 기타 비철금속 0.3%, Flux 12.0% 로 이루어 지는 구성비.