납땜 초기에 생성되는 금속간화합물 형성기구

전문가 제언

○ 종래의 땜납에 함유된 납이 인체에 해롭다는 판단하에 무연 땜납의 개발연구가 전 세계적으로 진행되어 상당한 진전을 보고 있다. 우리나라에서도 생산기술연구원에서 인듐(In)을 첨가해 은의 함량을 최소화하는 Sn-Ag-Cu-In의 4원계 조성 개발에 성공하여 은의 함량을 줄였을 때 발생하는 습윤성 문제를 해결했을 뿐만 아니라 이를 통해 약 20%의 원재료 가격절감 효과까지 거둘 수 있게 됐다.

○ 이와 같이 새롭게 개발되는 여러 종류의 땜납의 접합성에 관한 연구가 많이 시도되었다. 본 분석 자료는 무연 땜납의 접합성과 접합 후 기계적 특성에 큰 영향을 주는 기지금속과 땜납원소에 의하여 형성되는 금속간화합물의 종류의 생성 및 성장거동 관찰한 여러 연구결과를 검토한 것이다.

○ 땜납이 용해되어 기판과 반응하는 내부를 실시간으로 관찰할 수 없기 때문에 기판에 땜납을 놓고 용해시킨 후 5～15초 후에 액체질소에 급냉 응고시킨 것을 절단하였다. 이 시료를 HRTEM으로 관찰하여 납땜초기에 생성 및 성장하는 화합물의 생성위치, 종류를 관찰하여 실제로 납땜과정에서 생성되는 화합물의 생성기구를 제안하였다.

○ 비록 실제 납땜과정에서 실시간으로 관찰한 연구는 기술적으로 불가능하여 모사실험을 한 것이지만 많은 연구를 통하여 기판과 여러 종류의 땜납사이에서 생성되는 금속간화합물의 종류 및 크기 등 중요한 연구결과를 얻음으로서 무연 땜납의 접합성연구에 큰 도움이 예상된다. 또한 이 연구결과가 새로운 무연땜납 개발에도 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

○ 국내에서는 아직 이와 유사한 연구결과를 발표한 실적이 없다. 전자산업이 주요 국가산업 중 하나인 우리나라의 입장에서 이에 관한 연구를 수행이 절실히 요망된다. 외국의 경우를 보면 미국을 비롯하여 중국, 대만 등 여러 나라에서 연구를 수행 중이다. 특기할 만한 것은 이 분야를 연구하는 미국의 연구팀에도 중국인 학자들이 상당히 많이 참여하고 있다는 것이다.

저자

KWANG-LUNG LIN, YU-WEI LIN, and CHANG-HO YU

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

64(10)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

1184~1189

분석자

남*우

분석물

• 납땜 초기에 생성되는 금속간화합물 형성기구.pdf [291,534 byte]

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