무연 및 저연 Sn 계 솔더의 열역학적 합금설계 및 특성평가

Abstract

반도체 및 전자산업발전에 따른 고기능, 고강도의 솔더합금의 요구와 환경오염 문제를 해결하기위한 새로운 솔더합금을 열역학을 이용한 상평형계산을 통해 설계하였다. Sn-Bi-In-Zn 사원계 합금계에 대해 상평형계산을 실시하여 온도 특성이 우수하다고 생각되어지는 합금들을 선정한 후, DSC, XRD, EDX 분석을 통해 녹음 특성, 상분석, 조성분석 등을 실시한 결과, 상평형 계산 결과와 비교적 잘 일치하였다. 또한 열처리 및 냉각속도에 따른 미세구조의 변화를 관찰하였으며, 기계적 특성 실험을 통해 기존의 Pb-Sn 합금에 비해 매우 향상된 특성을 가짐을 확인하였고, 젖음성 실험결과 젖음각도 약 40o도 양호하였다. 또한, Pb를 소량첨가한 저연솔더에 대한 연구를 위해 Sn-Bi-Pb 삼원계의 상평형을 연구하였으며, 이러한 연구를 위해 먼저 Bi-Pb 이원계, Sn-Bi-Pb 삼원계를 열역학적으로 수식화하였다.