Bi, In을 함유한 Sn-Cu-Ni계 솔더 합금 제조와 물성

The Properties and Processing of Bismuth and Indium Added Sn-Cu-Ni Solder Alloy System

Sn-Cu-Ni계 솔더 합금에 소량의 Bi와 In을 첨가하여 새로운 무연솔더 합금 개발을 진행하였다. Sn-0.7%(Cu+Ni)에 2~5% Bi. 2~10% In을 첨가하여 각각의 열적, 전기적, 기계적 특성을 평가하였다. 솔더합금의 융점은 200~$222^{\circ}C$, 응고온도범위는 20~$37^{\circ}C$로 중.고온계 솔더로서 적용이 가능하다. 실험 조성별 솔더 합금중 실용적, 경제적인 면을 고려하여 Sn-0.7%(Cu+Ni)-3.5%Bi-2%In이 최적의 합금 조성으로 판단된다. 이 합금은 융점이 $220^{\circ}C$정도이며 응고범위는 $25^{\circ}C$, 강도 면에서는 타 합금에 비해 상당히 우수한 값을 나타내었으며 연신율은 비교적 낮은 값을 나타내었다. 다른 기계적, 전기적 특성은 타 솔더 합금과 유사하거나 우수한 편이었으며 젖음특성도 양호하였다.

Bismuth and Indium added Sn-Cu-Ni solder alloy was investigated for a new lead free solder. The thermal, electrical and mechanical properties were characterized for the Sn-0.7%(Cu+Ni) solder alloy by adding 2~5% Bi and 2~ 10% In. The melting point of solder alloy was in range of 200 to $222^{\circ}C$ and the mushy zone was in range of 20 to $37^{\circ}C$. This alloys could be adapted to middle and high temperature solder materials. A new solder alloy composition. Sn-0.7%(Cu+Ni) -3.5%Bi-2%In is very promising with high performance and effective cost. The melting point was $220^{\circ}C$, the mushy zone range was $25^{\circ}C$, and mechanical, electrical and wetting properties were competitive with those of other lead-free solder except the lower elongation value.