KR20150087543A - 황을 함유하는 솔더 합금 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 황을 포함하는 솔더 합금 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금 및 황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금 조성을 100 내지 1000 ℃의 온도로 열처리하여 합금화하는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1의 열처리된 합금을 세척 후, 50 내지 250 ℃ 온도로 재열처리하는 단계(단계 2);를 포함하는 솔더 합금 제조방법을 제공한다.
본 발명은 주석을 모재로 하는 솔더 합금 조성에 황을 함유하여 기계적 강도를 향상시키고, 상기 솔더 합금을 사용한 전자 부품에 높은 접합 신뢰도를 주며, 항산화성과 전기 전도성을 향상시킬 수 있다. 황을 함유하는 솔더 합금은 종래의 솔더 합금과 비슷한 용융점을 가지므로 기존 설비로도 공정을 진행할 수 있다.

Description

황을 함유하는 솔더 합금 및 이의 제조방법{Lead-Free Solder Alloys Containing Sulfur and Their Manufacturing Methods}
본 발명은 황을 포함하는 솔더 합금 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 종래의 솔더 합금 보다 우수한 기계적 강도, 열역학적 특성, 항산화성 및 전기 전도성을 갖는 황을 함유하는 솔더 합금 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
솔더는 두 개 이상의 전자부품(보통 다른 재료)을 물리적으로 결합시키는데 사용되는 접합재료이다. 그러므로 솔더가 가져야 할 가장 중요한 특성은 퍼짐성과 젖음성이 높아 용융 시 피접합체에 완전히 부착될 수 있어야 하고, 다양한 재료로 만들어진 기능소자와 회로기판의 팽창과 수축을 수용할 수 있어야 하며, 우수한 항산화성과 전기 전도성을 가져야 한다.
기존의 납을 함유하는 솔더는 용융 시 주변으로 퍼지면서 회로기판에 쉽게 젖고, 냉각 시 부품 이음매 사이에서 완전히 응고된다. 하지만, 납은 인체에 유해하고, 유출 시 환경오염의 원인이 된다.
금을 함유하는 솔더는 입출력 전류밀도(input/output current density)는 상당히 높지만, 가격 측면에서 대량 생산과 상용화가 어려운 단점이 있다. 더욱이 금을 함유하는 솔더는 용융점이 높아 소결 온도가 상대적으로 낮은 기존의 공정으로는 전자부품 이음매 사이를 완전히 접합시키기 어렵다. 만일 소결 온도를 높이면 용융점이 낮은 고집적 전자부품과 회로기판이 손상될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하고 용융점을 낮추기 위해 금 나노 입자를 솔더로 도입하려 하고 있으나, 이러한 해결책 또한 기존의 마이크로 공정을 나노 공정으로 바꿔야 하는 문제점과 이에 따른 설비 가격의 상승 및 제어 계측 등의 어려움이 있다. 금 나노 입자를 기반으로 하는 솔더의 또 다른 문제점은 크기가 너무 작아 제조 공정 중 표면 산화된 솔더 나노 입자가 많아진다는 것이다. 표면 산화된 솔더 나노 입자는 상대적으로 용융점이 높고 접합 강도 및 전기 전도성이 떨어진다.
주석을 기반으로 하는 무연 솔더는 납을 함유하지 않아 인체에 무해하고, 용융 시 다양한 재료와 반응하여 높은 접합 신뢰도를 준다. 연성 또한 좋아 외부 충격에 강하고, 산화에도 강해 전기 전도성 역시 뛰어나다. 항산화제가 함유된 주석 기반 무연 솔더는 보다 뛰어난 기계적, 열역학적 및 전기적 특성을 가진다. 여기서 항산화제는 부식과 산화를 억제하기 위해 열처리한 후 냉각 과정에서 항산화 피막을 생성해야 한다. 항산화제 첨가 외에 하이드라진 처리(화학적 탈산 반응)로 산화 및 부식을 제어하고 전기 전도성을 높일 수 있다.
과거 주석과 납으로 이루어진 2원계 솔더 합금(특히 63 질량%의 주석과 37 질량%의 납으로 이루어진 솔더 합금)은 인체에 유해한 납을 많이 함유하여 유출 시 환경오염의 원인이 되었다. 따라서 유럽의 전기전자 유해물질 사용제한 지침(Restriction of Hazardrous Substance, RoHS)에서는 납, 수은, 카드뮴, 6가 크롬, 브롬계 난연제 등의 사용을 금지했었다. 이러한 추세에 맞추어 최근 전자업계에서도 납의 사용을 배제하면서 보다 친환경적인 무연 솔더의 개발을 추진했었고, 주목할 만한 후보로 3원계 주석-은-구리 솔더 합금과 4원계 주석-은-비스무트-인듐 솔더 합금을 제안했었다.
하지만 3원계 주석-은-구리 솔더 합금은 2원계 주석-납 솔더 합금에 비해 가격이 비싸고 산화가 쉽게 되며 드로스(dross)가 자주 발생한다. 또한 젖음성과 퍼짐성이 낮아 충격에 약하고 접합이 쉽게 떨어진다. 특히 3원계 주석-은-구리 솔더 합금은 용융점이 낮은 납을 대체하여 용융점이 상대적으로 높은 은과 구리를 많이 함유하므로, 용융점을 낮추기 위해 더욱 많은 양의 주석을 함유해야 한다. 하지만 주석은 고온에서 쉽게 산화되고 상온에서도산과 연기에 쉽게 반응한다. 따라서 주석 함유량이 높은 3원계 주석-은-구리 솔더 합금은 납-주석 솔더 합금에 비해 항산화성이 떨어지는 단점이 있다.
4원계 주석-은-비스무트-인듐 솔더 합금은 비교적 낮은 용융점과 우수한 기계적 특성을 가지고 있다. 하지만 인듐은 가격이 매우 높고 고온에서 쉽게 산화된다. 비스무트 또한 모든 동위 원소에서 방사성을 띠며, 특히 비스무트 화합물은 몸에 중독을 일으킨다. 은은 회로기판에 보다 쉽게 퍼트리기 위해 첨가하지만, 필요 이상의 첨가는 오히려 과도한 퍼짐을 유발하여 주변 솔더와 드롭 쇼트 현상을 발생시키고 접합 강도를 떨어트린다.
솔더 합금 조성과 관련된 종래기술로서, 대한민국 공개특허 제10-2008-0101643호에서는 무연 솔더 합금, 솔더 볼 및 전자 부재와, 자동차 탑재전자 부재용 무연 솔더 합금, 솔더 볼 및 전자 부재를 제공한다. 구체적으로, Ag: 1.0 내지 2.0 질량%, Cu: 0.3 내지 1.0 질량%, Ni: 0.005 내지 0.10 질량%를 함유하고, 잔부 Sn 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무연 솔더 합금을 제공한다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1011735호에서는 솔더 합금, 솔더 볼 및 그것을 사용한 솔더 접합부를 제공한다. 구체적으로, 질량%로, 0.1∼1.5%의 Ag, 0.5∼0.75%의 Cu, 12.5≤Cu/Ni≤100의 관계를 충족시키는 Ni, 잔량의 Sn 및 불가피한 불순물로 이루어지는 솔더 합금을 제공한다.
이에, 본 발명자들은 솔더 합금에 관하여 연구를 수행하던 중, 황을 함유하여 항산화성, 전기전도성 및 기계적 강도가 우수한 솔더 합금을 개발하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은,
솔더 합금을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은,
상기 솔더 합금의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금을 제공한다.
또한, 본 발명은,
황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하고,
구리, 알루미늄, 은, 아연, 비스무트, 인듐, 니켈, 철, 코발트, 안티몬, 망간, 티타늄, 실리콘, 마그네슘 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금을 제공한다.
나아가, 본 발명은,
황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금 조성을 100 내지 1000 ℃의 온도로 열처리하여 합금화하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 열처리된 합금을 세척 후, 50 내지 250 ℃ 온도로 재열처리하는 단계(단계 2);를 포함하는 솔더 합금 제조방법을 제공한다.
본 발명은 주석을 모재로 하는 솔더 합금 조성에 황을 함유하여 기계적 강도를 향상시키고, 상기 솔더 합금을 사용한 전자 부품에 높은 접합 신뢰도를 주며, 항산화성과 전기 전도성을 향상시킬 수 있다.
황을 함유하는 솔더 합금은 종래의 솔더 합금과 비슷한 용융점을 가지므로 기존 설비로도 공정을 진행할 수 있다.
도 1은 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조된 솔더 합금의 전기저항률을 황 함량에 따라 나타낸 그래프이고;
도 2는 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조된 솔더 합금을 X-선 회절 분석기로 관찰한 그래프이고;
도 3은 실시예 9 내지 16 및 비교예 2에서 제조된 솔더 합금의 전기저항률을 황 함량에 따라 나타낸 그래프이고;
도 4는 실시예 9 내지 16 및 비교예 2에서 제조된 솔더 합금을 X-선 회절 분석기로 관찰한 그래프이고;
도 5는 실시예 17 내지 24 및 비교예 3에서 제조된 솔더 합금의 전기저항률을 황 함량에 따라 나타낸 그래프이고;
도 6은 실시예 17 내지 24 및 비교예 3에서 제조된 솔더 합금을 X-선 회절 분석기로 관찰한 그래프이고;
도 7은 실시예 25 내지 29 및 비교예 3에서 제조된 솔더 합금의 전기저항률을 황 함량에 따라 나타낸 그래프이고;
도 8은 실시예 25 내지 29 및 비교예 3에서 제조된 솔더 합금을 X-선 회절 분석기로 관찰한 그래프이다.
본 발명은
황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 솔더 합금을 상세히 설명한다.
전자부품과 회로기판을 물리적으로 접합시켜야 하는 솔더는 용융 시 퍼짐성과 젖음성이 좋아야 하며, 항산화성과 전기 전도성 또한 좋아야 한다. 과거에는 납을 많이 함유하는 납-주석 솔더 합금을 주로 사용하였다. 납은 뛰어난 항산화제로 고온에서도 안정적이고 산소와의 반응 또한 낮아 주석의 산화를 막고, 산화된 주석으로 인해 전기 전도성이 떨어지는 것을 방지한다.
하지만 납은 인체에 유해하고, 환경을 오염시키는 문제점이 발견되어 현재 사용이 제한되고 있다.
현재 납을 대신하여 값비싼 항산화제(금, 인듐, 백금, 팔라듐, 귀금속, 희토류 등)가 사용되고 있지만, 비용 대비 항산화 효과가 적고 이러한 항산화제를 함유하는 솔더 합금의 전기 전도성 향상 또한 비교적 낮다.
항산화제 첨가 외에 하이드라진 처리(화학적 탈산 반응)로 솔더 표면의 산화를 억제하고 전기 전도성을 높일 수 있지만, 불완전한 하이드라진 처리는 솔더에 질화 불순물을 남겨 전기 전도성을 오히려 떨어트릴 수 있다. 작업 공정이 복잡, 위험해지는 단점도 있다. 따라서 항산화제 첨가 또는 하이드라진 처리 보다 적은 비용으로 더욱 강한 항산화 피막 생성을 수행하면서 부식 및 산화를 억제하여 결국 전기 전도성을 매우 향상시키는 물질이 요구되고 있다.
본 발명의 솔더 합금은 0.01 내지 0.35 질량%의 황을 함유한다.
솔더 합금이 황을 함유하면 산화 및 부식에 더욱 강해지고, 별도의 항산화 피막을 생성하여 결국 매우 우수한 전기 전도성과 기계적 강도를 가질 수 있다.
황을 대신하여 인 또한 그 역할을 수행할 수 있으며, 황 대신 인 0.01 내지 0.35 질량%를 포함할 수 있다.
만약, 상기 솔더 합금이 0.01 질량% 미만의 황이나 인을 포함하는 경우에는 황이나 인을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금이 0.35 질량%를 초과하는 함량으로 황이나 인을 포함하는 경우에는 오히려 전기전도성이 떨어지고 연성이 감소하는 문제점이 있다.
또한, 본 발명은,
황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하고,
구리, 알루미늄, 은, 아연, 비스무트, 인듐, 니켈, 철, 코발트, 안티몬, 망간, 티타늄, 실리콘, 마그네슘 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금을 제공한다.
본 발명의 솔더 합금은 구리를 0.01 내지 40.0 질량% 더 포함할 수 있다.
구리는 솔더 합금의 용융점을 낮추고 강도를 향상시키는 역할을 한다.
만약, 상기 솔더 합금이 0.01 질량% 미만의 구리를 포함하는 경우에는 구리를 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 구리를 포함하는 경우에는 오히려 용융점이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 솔더 합금은 알루미늄 0.01 내지 40.0 질량%를 더 포함할 수 있다.
알루미늄을 함유하는 솔더 합금은 이온화 반응과 산화-환원 반응을 보다 쉽게 할 수 있다.
만약, 상기 솔더 합금이 0.01 질량% 미만의 알루미늄을 포함하는 경우에는 알루미늄을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 알루미늄을 포함하는 경우에는 솔더 합금의 표면이 쉽게 산화하는 문제점이 있다.
본 발명의 솔더 합금은 은 0.01 내지 40.0 질량%를 더 포함할 수 있다.
은을 함유하는 솔더 합금은 젖음성과 항산화성이 향상될 수 있다.
만약, 상기 솔더 합금이 0.01 질량% 미만의 은을 포함하는 경우에는 은을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 은을 포함하는 경우에는 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 솔더 합금은 아연 0.01 내지 40.0 질량%를 더 포함할 수 있다.
아연을 함유하면 솔더 합금의 강도는 높이고 용융점은 낮출 수 있다.
만약, 상기 솔더 합금이 0.01 질량% 미만의 아연을 포함하는 경우에는 아연을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 아연을 포함하는 경우에는 산화와 부식이 증가하는 문제점이 있다.
한편, 황화구리, 황화알루미늄, 황화은, 황화아연, 황화비스무트, 황화인듐, 황화니켈, 황화철, 황화코발트, 황화안티몬, 황화망간, 황화티타늄, 황화실리콘, 황화마그네슘 및 황화크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함할 수 있고, 인화구리, 인화알루미늄, 인화은, 인화아연, 인화비스무트, 인화인듐, 인화니켈, 인화철, 인화코발트, 인화안티몬, 인화망간, 인화티타늄, 인화실리콘, 인화마그네슘 및 인화크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은,
황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금 조성을 100 내지 1000 ℃의 온도로 열처리하여 합금화하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 열처리된 합금을 세척 후, 50 내지 250 ℃ 온도로 재열처리하는 단계(단계 2);를 포함하는 솔더 합금 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 솔더 합금 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 솔더 합금 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금 조성을 100 내지 1000 ℃의 온도로 열처리하여 합금화하는 단계이다.
상기 열처리를 통하여 솔더 표면의 산화층이 줄고, 황이 고용될 수 있다.
상기 단계 1의 솔더 합금 조성은 0.01 내지 0.35 질량%의 황을 함유한다.
황을 대신하여 인 또한 그 역할을 수행할 수 있으며, 황 대신 인 0.01 내지 0.35 질량%를 포함할 수 있다. 만약, 상기 솔더 합금 조성이 0.01 질량% 미만의 황이나 인을 포함하는 경우에는 황이나 인을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금 조성이 0.35 질량%를 초과하는 함량으로 황이나 인을 포함하는 경우에는 오히려 전기전도성이 떨어지고 연성이 감소하는 문제점이 있다.
상기 단계 1의 솔더 합금 조성은 구리, 알루미늄, 은, 아연, 비스무트, 인듐, 니켈, 철, 코발트, 안티몬, 망간, 티타늄, 실리콘, 마그네슘 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함할 수 있다. 만약, 상기 솔더 합금 조성이 0.01 질량% 미만의 구리를 포함하는 경우에는 구리를 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금 조성이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 구리를 포함하는 경우에는 오히려 용융점이 증가하는 문제점이 있다. 만약, 상기 솔더 합금 조성이 0.01 질량% 미만의 알루미늄을 포함하는 경우에는 알루미늄을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금 조성이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 알루미늄을 포함하는 경우에는 솔더 합금의 표면이 쉽게 산화하는 문제점이 있다. 만약, 상기 솔더 합금 조성이 0.01 질량% 미만의 은을 포함하는 경우에는 은을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금 조성이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 은을 포함하는 경우에는 비용이 증가하는 문제점이 있다. 만약, 상기 솔더 합금 조성이 0.01 질량% 미만의 아연을 포함하는 경우에는 아연을 첨가한 효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 솔더 합금 조성이 40.0 질량%를 초과하는 함량으로 아연을 포함하는 경우에는 산화와 부식이 증가하는 문제점이 있다.
한편, 상기 단계 1의 솔더 합금 조성은 황화구리, 황화알루미늄, 황화은, 황화아연, 황화비스무트, 황화인듐, 황화니켈, 황화철, 황화코발트, 황화안티몬, 황화망간, 황화티타늄, 황화실리콘, 황화마그네슘 및 황화크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함할 수 있고, 인화구리, 인화알루미늄, 인화은, 인화아연, 인화비스무트, 인화인듐, 인화니켈, 인화철, 인화코발트, 인화안티몬, 인화망간, 인화티타늄, 인화실리콘, 인화마그네슘 및 인화크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 솔더 합금 조성을 100 내지 1000 ℃의 온도로 열처리하여 합금화한다. 상기 열처리를 통하여 솔더 표면의 산화층을 줄일 수 있고, 황이 솔더 합금으로 고용합금화가 일어날 수 있다.
이때, 상기 열처리에 의한 탈산 및 황화반응의 일례를 하기 반응식으로 나타내었다.
<반응식 1>
Sn＋SnO＋SnO2＋Ag＋AgO2＋Al＋Al2O3＋S(s)
→Sn(증가)＋SnS(증가)＋Sn3S4(증가)＋SnO(감소)＋SnO2(감소)＋Ag(고용감소)＋Ag2S(약간증가)＋Ag2O(감소)＋Al(고용감소)＋Al2S3(약간증가)＋Al2O3(감소)＋Ag3Sn(증가)＋SO2(g,↑)
상기 반응식과 같이, 황을 첨가하는 경우 SnO, SnO2, AgO2, Al2O3와 같은 금속산화물이 SO2기체의 생성과 함께 탈산 환원반응으로 감소하게 되고, SnS, Sn3S4, Al2S3와 같은 황화물이 형성될 수 있다. 결국, 산화물이 줄어듦에 따라 솔더 합금의 전기 전도성이 향상될 수 있다.
이때, 상기 솔더 합금 조성은 100 내지 1000 ℃의 온도로 열처리가 수행될 수 있고, 1초 내지 3시간 동안 열처리를 수행할 수 있다.
만약, 상기 솔더 합금 조성은 100 ℃ 미만의 온도로 열처리를 수행하거나 1초 미만의 시간 동안 열처리를 수행하는 경우에는 황이 아주 적게 반응하는 문제점이 발생할 수 있고, 1000 ℃ 초과의 온도로 열처리를 수행하거나, 3시간 초과의 시간 동안 열처리를 수행하는 경우에는 황이 고용되기 전에 완전히 기화되어 소기의 전기전도성과 기계적 강도를 얻을 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 솔더 합금 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1의 열처리된 합금을 세척 후, 50 내지 250 ℃ 온도로 재열처리하는 단계이다.
상기 단계 2의 세척 단계를 통하여 솔더 표면의 고용되지 않은 황과 실험 중 불가피하게 함유되는 불순물을 제거하여 황화 솔더 합금의 순도를 더욱 높인다. 상기 세척은 물 및 알코올의 혼합 용매를 사용하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 물과 알코올이 1:1의 부피비율로 혼합된 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 단계 2의 재열처리 과정에서 금속의 이온화 경향을 이용한 산화-환원 반응으로 산화층과 황화물의 양을 더욱 줄일 수 있고, 이렇게 조성된 솔더 합금은 산화 및 부식에 보다 강하고, 전기 전도성이 매우 좋으며 더욱 우수한 기계적 강도를 가질 수 있다.
이때, 상기 재열처리에 의한 환원반응의 일례를 하기 반응식으로 나타내었다.
<반응식 2>
Sn＋SnS＋Sn3S4＋SnO＋SnO2＋Ag＋Ag2S＋Ag2O＋Al＋Al2O3＋Al2S3＋Ag3Sn
→Sn(증가)＋SnS(감소)＋Sn3S4(감소)＋SnO(감소)＋SnO2(감소)＋Ag(고용감소)＋Ag2S(감소)＋Ag2O(감소)＋Al(고용감소)＋Al2S3(감소)＋Al2O3(감소)＋Ag3Sn(증가)＋SO2(g,↑)
이때, 황화은과 알루미늄 사이에 일어나는 이온화 반응의 일례를 반응을 하기 반응식으로 나타내었다.
<반응식 3>
Al＋3Ag2S＋6H2O(l) → 6Ag＋2Al3 +＋6OH-＋3H2S(g,↑)
세척 및 재열처리로 H2S가 생성되면서 SnS, Sn3S4, Ag2S, Al2S3와 같은 금속 황화물이 감소하게 되고 SnO, SnO2, Ag2O, Al2O3와 같은 금속 산화물 역시 SO2 기체 발생과 함께 감소함을 알 수 있다. 결국 금속 황화물 및 산화물의 양이 환원 반응과 이온화 반응에 의해 더욱 줄어듦에 따라 솔더 합금은 산화 및 부식에 더욱 강하고, 전기 전도성이 아주 좋으며 매우 우수한 기계적 강도를 가질 수 있다.
이때, 상기 솔더 합금 조성은 50 내지 250 ℃의 온도로 재열처리가 수행될 수 있고, 1초 내지 3시간 동안 재열처리를 수행할 수 있다.
만약, 상기 솔더 합금 조성은 50 ℃ 미만의 온도로 재열처리를 수행하거나 1초 미만의 시간 동안 재열처리를 수행하는 경우에는 이온화 산화-환원 반응이 부족하여, 소기의 전기전도성과 기계적 강도를 얻지 못하는 문제점이 발생할 수 있고, 250 ℃ 초과의 온도로 재열처리를 수행하거나, 3시간 초과의 시간 동안 재열처리를 수행하는 경우에는 불필요한 에너지와 비용이 소모되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 단계 2의 재열처리가 수행된 솔더 합금은 50 μΩ·㎝ 이하의 전기저항률을 가질 수 있다.
본 발명에서 제조되는 솔더 합금은 황을 포함하며, 이를 열처리 및 세척을 통하여 솔더 합금 이내에 포함되어 있는 산화물, 황화물 및 불순물을 제거함으로써 솔더 합금이 높은 전기 전도도, 항복강도를 가질 수 있다.
또한, 상기 단계 2의 재열처리가 수행된 솔더 합금은 200 내지 300 ℃의 용융점을 가질 수 있다.
본 발명에서 제조되는 솔더 합금은 황을 포함하면서도 용융점이 기존에 사용되는 솔더 합금과 유사하기 때문에, 기존 공정설비에서도 본 발명의 솔더 합금을 적용가능하며, 낮은 온도에서 땜납이 진행되어 소자의 안정성을 유지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
단계 1: 99.13 질량%의 주석분말과 0.70 질량%의 구리 분말, 0.17 질량%의 황 분말을 혼합한 후, 250 ℃의 온도(유지 온도)에서 1 시간 동안 열처리를 수행하였다.
단계 2:　상기 열처리가 수행된 솔더 합금을 물과 알코올(50 부피%:50 부피% 비율)의 혼합한 용매에서 초음파 세척한 후, 150 ℃의 온도(유지 온도)에서 1 시간 동안 재열처리하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1의 단계 1에서 98.96 질량%의 주석분말과 0.70 질량%의 구리 분말, 0.34 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1의 단계 1에서 98.91 질량%의 주석분말과 0.70 질량%의 구리 분말, 0.39 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1의 단계 1에서 98.78 질량%의 주석분말과 0.70 질량%의 구리 분말, 0.52 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 1의 단계 1에서 98.66 질량%의 주석분말과 0.70 질량%의 구리 분말, 0.64 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 1의 단계 1에서 98.43 질량%의 주석분말과 0.69 질량%의 구리 분말, 0.88 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 7>
상기 실시예 1의 단계 1에서 98.30 질량%의 주석분말과 0.69 질량%의 구리 분말, 1.01 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 8>
상기 실시예 1의 단계 1에서 98.19 질량%의 주석분말과 0.69 질량%의 구리 분말, 1.12 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 9>
상기 실시예 1의 단계 1에서 96.22 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 3.00 질량%의 은 분말, 0.10 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 10>
상기 실시예 1의 단계 1에서 96.12 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.99 질량%의 은 분말, 0.21 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 11>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.98 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.99 질량%의 은 분말, 0.35 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 12>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.89 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.99 질량%의 은 분말, 0.45 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 13>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.76 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.98 질량%의 은 분말, 0.58 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 14>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.67 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.98 질량%의 은 분말, 0.67 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 15>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.51 질량%의 주석분말과 0.67 질량%의 구리 분말, 2.97 질량%의 은 분말, 0.84 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 16>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.47 질량%의 주석분말과 0.67 질량%의 구리 분말, 2.97 질량%의 은 분말, 0.88 질량%의 황 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 17>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.91 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.99 질량%의 은 분말, 0.42 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 18>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.50 질량%의 주석분말과 0.67 질량%의 구리 분말, 2.97 질량%의 은 분말, 0.85 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 19>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.18 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.96 질량%의 은 분말, 1.18 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 20>
상기 실시예 1의 단계 1에서 94.54 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.94 질량%의 은 분말, 1.83 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 21>
상기 실시예 1의 단계 1에서 94.18 질량%의 주석분말과 0.67 질량%의 구리 분말, 2.93 질량%의 은 분말, 2.21 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 22>
상기 실시예 1의 단계 1에서 93.86 질량%의 주석분말과 0.67 질량%의 구리 분말, 2.92 질량%의 은 분말, 2.54 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 23>
상기 실시예 1의 단계 1에서 93.22 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.90 질량%의 은 분말, 3.20 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 24>
상기 실시예 1의 단계 1에서 92.81 질량%의 주석분말과 0.67 질량%의 구리 분말, 2.89 질량%의 은 분말, 3.62 질량%의 황화주석 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 １과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 25>
상기 실시예 1의 단계 1에서 96.22 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 2.38 질량%의 은 분말, 0.70 질량%의 황화은 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 26>
상기 실시예 1의 단계 1에서 96.12 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 1.76 질량%의 은 분말, 1.39 질량%의 황화은 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 27>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.98 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 1.28 질량%의 은 분말, 1.93 질량%의 황화은 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 28>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.89 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 0.32 질량%의 은 분말, 3.01 질량%의 황화은 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실시예 29>
상기 실시예 1의 단계 1에서 95.76 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 3.45 질량%의 황화은 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1의 단계 1에서 99.30 질량%의 주석분말과 0.70 질량%의 구리 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1의 단계 1에서 96.32 질량%의 주석분말과 3.00 질량%의 은 분말을 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<비교예 3>
상기 실시예 1의 단계 1에서 96.32 질량%의 주석분말과 0.68 질량%의 구리 분말, 3.00 질량%의 은 분말을 혼합하는 것과 850 ℃에서 열처리를 수행하는 것을제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 솔더 합금을 제조하였다.
<실험예 1> 황을 함유하는 솔더 합금의 특성 관찰
상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조된 솔더 합금의 조성을 그 솔더 합금의 산소/황 함유량을 산소/황 분석기로 관찰한 후 표 1에 도시하였으며, 솔더 합금의 전기 저항률 변화를 표면 저항 측정기로 관찰한 후 도 1에 도시하였고, 솔더 합금의 성분을 X-선 회절 분석기로 관찰한 후 도 2에 도시하였다.
상기 실시예 9 내지 16 및 비교예 2에서 제조된 솔더 합금의 조성을 그 솔더 합금의 산소/황 함유량을 산소/황 분석기로 관찰한 후 표 1에 도시하였으며, 솔더 합금의 전기 저항률 변화를 표면 저항 측정기로 관찰한 후 도 3에 도시하였고, 솔더 합금의 성분을 X-선 회절 분석기로 관찰한 후 도 4에 도시하였다.
Sn(질량%) Cu(질량%) Ag(질량%) Al(질량%) Zn(질량%) S(질량%) O(질량%)
비교예 1 99.30 0.70 0.00 0.0428
실시예 1 99.13 0.70 0.17 0.0422
실시예 2 98.96 0.70 0.34 0.0411
실시예 3 98.91 0.70 0.39 0.0408
실시예 4 98.78 0.70 0.52 0.0398
실시예 5 98.66 0.70 0.64 0.0394
실시예 6 98.43 0.69 0.88 0.0388
실시예 7 98.30 0.69 1.01 0.0380
실시예 8 98.19 0.69 1.12 0.0389
비교예 2 96.32 0.68 3.00 0.00 0.0355
실시예 9 96.22 0.68 3.00 0.10 0.0349
실시예 10 96.12 0.68 2.99 0.21 0.0350
실시예 11 95.98 0.68 2.99 0.35 0.0345
실시예 12 95.89 0.68 2.99 0.45 0.0342
실시예 13 95.76 0.68 2.98 0.58 0.0333
실시예 14 95.67 0.68 2.98 0.67 0.0329
실시예 15 95.51 0.67 2.97 0.84 0.0328
실시예 16 95.47 0.67 2.97 0.88 0.0330
표 1에 도시한 바와 같이, 비교예 1 및 실시예 1 내지 8에서 제조된 솔더 합금의 황 함유량은 0.00 내지 1.12 질량%인 것으로 나타났고, 이에 따른 산소 함유량은 0.0428 내지 0.0389 질량%인 것으로 나타났다. 비교예 2 및 실시예 9 내지 16에서 제조된 솔더 합금의 황 함유량은 0.00 내지 0.88 질량%인 것으로 나타났고, 이에 따른 산소 함유량은 0.0355 내지 0.0330 질량%인 것으로 나타났다.
이와 같이, 산소 함유량은 황 함유량이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다.
도 1에서 황을 함유하지 않은 비교예 1에서 제조된 솔더 합금의 전기 저항률은 12.47 μΩ·㎝이고, 0.17 질량%의 황을 함유한 실시예 1에서 제조된 솔더 합금은 황을 함유하지 않은 솔더 합금 보다 전기 저항률이 낮은 것으로 나타났다. 하지만 0.32 질량% 이상으로 황을 함유하는 실시예 2 내지 8에서 제조된 솔더 합금의 전기 저항률은 오히려 높아지는 것으로 나타났다.
이와 같이, 솔더 합금이 특정 함유량의 황을 함유하면 전기 저항률이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
도 2에서 황을 함유하지 않은 비교예 1에서 제조된 솔더 합금은 황화 주석 피크가 나타나지 않았으나, 황을 함유하고 열처리한 솔더 합금은 황화 주석 피크가 나타나는 것을 알 수 있었다.
도 3에서 황을 함유하지 않은 비교예 2에서 제조된 솔더 합금의 전기 저항률은 11.23 μΩ·㎝이고, 0.01 내지 0.21 질량%의 황을 함유한 실시예 9 및 10에서 제조된 솔더 합금은 황을 함유하지 않은 솔더 합금 보다 전기 저항률이 낮은 것으로 나타났다. 하지만 0.21 질량% 이상으로 황을 함유하는 실시예 11 내지 16에서 제조된 솔더 합금의 전기 저항률은 오히려 높아지는 것으로 나타났다.
이와 같이, 솔더 합금이 특정 함유량의 황을 함유하면 전기 저항률이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
도 4에서 황을 함유하지 않은 비교예 2에서 제조된 솔더 합금은 황화 주석 피크가 나타나지 않았으나, 황을 함유하고 열처리한 솔더 합금은 황화 주석 및 황화은 피크가 나타나는 것을 알 수 있었다.
<실험예 2> 황화 금속을 첨가한 솔더 합금의 특성 관찰
상기 실시예 17 내지 24 및 비교예 3에서 제조된 솔더 합금의 조성을 그 솔더 합금의 산소/황 함유량을 산소/황 분석기로 관찰한 후 표 2에 도시하였으며, 솔더 합금의 전기 저항률 변화를 표면 저항 측정기로 관찰한 후 도 5에 도시하였고, 솔더 합금의 성분을 X-선 회절 분석기로 관찰한 후 도 6에 도시하였다.
상기 실시예 25 내지 29 및 비교예 3에서 제조된 솔더 합금의 조성을 그 솔더 합금의 산소/황 함유량을 산소/황 분석기로 관찰한 후 표 2에 도시하였으며, 솔더 합금의 전기 저항률 변화를 표면 저항 측정기로 관찰한 후 도 7에 도시하였고, 솔더 합금의 성분을 X-선 회절 분석기로 관찰한 후 도 8에 도시하였다.
Sn(질량%) SnS
(질량%)		 Ag(질량%) Ag2S
(질량%)		 Cu(질량%) S(질량%) O(질량%)
비교예 3 96.32 0.00 3.00 0.68 0.00 0.0467
실시예 17 95.91 0.42 2.99 0.68 0.03 0.0459
실시예 18 95.50 0.85 2.97 0.67 0.08 0.0446
실시예 19 95.18 1.18 2.96 0.68 0.10 0.0443
실시예 20 94.54 1.83 2.94 0.68 0.12 0.0441
실시예 21 94.18 2.21 2.93 0.67 0.17 0.0434
실시예 22 93.86 2.54 2.92 0.67 0.20 0.0429
실시예 23 93.22 3.20 2.90 0.68 0.23 0.0424
실시예 24 92.81 3.62 2.89 0.67 0.28 0.0415
비교예 3 96.32 3.00 0.00 0.68 0.00 0.0459
실시예 25 96.22 2.38 0.70 0.68 0.05 0.0440
실시예 26 96.12 1.76 1.39 0.68 0.11 0.0433
실시예 27 95.98 1.28 1.93 0.68 0.15 0.0428
실시예 28 95.89 0.32 3.01 0.68 0.19 0.0417
실시예 29 95.76 0.00 3.45 0.68 0.22 0.0402
표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 3 및 실시예 17 내지 24에서 제조된 솔더 합금의 황 함유량은 0.00 내지 0.28 질량%인 것으로 나타났고, 이에 따른 산소 함유량은 0.0467 내지 0.0415 질량%인 것으로 나타났다. 비교예 3 및 실시예 25 내지 29에서 제조된 솔더 합금의 황 함유량은 0.00 내지 0.22 질량%인 것으로 나타났고, 이에 따른 산소 함유량은 0.0459 내지 0.0402 질량%인 것으로 나타났다.
도 5에서 황을 함유하지 않은 비교예 3에서 제조된 솔더 합금의 전기 저항률은 34.93 μΩ·㎝이고, 0.03 내지 0.17 질량%의 황을 함유한 실시예 17 내지 21에서 제조된 솔더 합금은 황을 함유하지 않은 솔더 합금 보다 전기 저항률이 낮은 것으로 나타났다. 하지만 0.17 질량% 이상으로 황을 함유하면 솔더 합금의 전기 저항률은 오히려 높아지는 것으로 나타났다.
도 6에서 황을 함유하지 않은 비교예 3에서 제조된 솔더 합금은 황화 금속 피크가 나타나지 않았으나, 황을 함유하고 열처리한 솔더 합금은 황화 금속 피크가 나타나는 것을 알 수 있었다.
도 7에서 황을 함유하지 않은 비교예 3에서 제조된 솔더 합금의 전기 저항률은 34.93 μΩ·㎝이고, 0.05 내지 0.15 질량%의 황을 함유한 실시예 25 내지 27에서 제조된 솔더 합금은 황을 함유하지 않은 솔더 합금 보다 전기 저항률이 낮은 것으로 나타났다. 하지만 0.15 질량% 이상으로 황을 함유하면 솔더 합금의 전기 저항률은 오히려 높아지는 것으로 나타났다.
도 8에서 황을 함유하지 않은 비교예 3에서 제조된 솔더 합금은 황화 금속 피크가 나타나지 않았으나, 황을 함유하고 열처리한 솔더 합금은 황화 금속 피크가 나타나는 것을 알 수 있었다.
결과적으로 황화 금속을 첨가한 경우에도 주석, 은, 구리 및 황 원소를 따로 첨가한 경우와 유사하게 전기 저항률이 감소하는 효과를 얻을 수 있었으며, 기존 솔더 합금에 황 원소를 첨가할 시 황화 금속의 대체 첨가를 통해 황을 함유하는 솔더 합금을 더욱 쉽고 편하게 제조할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (13)

  1. 황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금.
  2. 제1항에 있어서,
    황 대신 인 0.01 내지 0.35 질량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금.
  3. 황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하고,
    구리, 알루미늄, 은, 아연, 비스무트, 인듐, 니켈, 철, 코발트, 안티몬, 망간, 티타늄, 실리콘, 마그네슘 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    황화구리, 황화알루미늄, 황화은, 황화아연, 황화비스무트, 황화인듐, 황화니켈, 황화철, 황화코발트, 황화안티몬, 황화망간, 황화티타늄, 황화실리콘, 황화마그네슘 및 황화크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    인화구리, 인화알루미늄, 인화은, 인화아연, 인화비스무트, 인화인듐, 인화니켈, 인화철, 인화코발트, 인화안티몬, 인화망간, 인화티타늄, 인화실리콘, 인화마그네슘 및 인화크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금.
  6. 황 0.01 내지 0.35 질량% 및 주석 60 질량% 이상을 포함하는 솔더 합금 조성을 100 내지 1000 ℃의 온도로 열처리하여 합금화하는 단계(단계 1); 및
    상기 단계 1의 열처리된 합금을 세척 후, 50 내지 250 ℃ 온도로 재열처리하는 단계(단계 2);를 포함하는 솔더 합금 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단계 1의 솔더 합금 조성은 황 대신 인 0.01 내지 0.35 질량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 단계 1의 솔더 합금 조성은 구리, 알루미늄, 은, 아연, 비스무트, 인듐, 니켈, 철, 코발트, 안티몬, 망간, 티타늄, 실리콘, 마그네슘 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 각각에 대하여 0.01 내지 40.0 질량%의 함량으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 단계 1의 열처리는 1초 내지 3시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 단계 2의 세척은 물 및 알코올의 혼합 용매를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금 제조방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 단계 2의 재열처리는 1초 내지 3시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 솔더 합금 제조방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 단계 2의 재열처리가 수행된 솔더 합금은 50.0 μΩ·㎝ 이하의 전기저항률을 갖는 것을 특징으로 하는 솔더 합금 제조방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 단계 2의 재열처리가 수행된 솔더 합금은 100 내지 300 ℃의 용융점을 갖는 것을 특징으로 하는 솔더 합금 제조방법.


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