일반기술

아연의 산화가 방지되는 주석-아연계 무연 땜납

본 발명은 전기 및 전자제품용 무연 땜납의 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 땜남의 생산가격을 줄이기 위해 주석에 저가의 Zn을 다량 함유하면서도 주석-아연(Sn-Zn)계 합금이 갖는 단점인 주조 및 납땜시의 아연산화를 방지할 수 있는 무연 땜납의 제조에 관한 것이다.이를 위하여 본 발명은 납을 함유하지 않는 다량의 아연을 함유한 Sn-Zn계 합금 땜납의 제조에 있어서, 소량의 In, Sb, Bi등을 첨가해서 Sn-Zn계 합금의 공정온도인 198도보다 6~16도가 낮은 범위의 융점을 갖도록 하여, 전기 및 전자제품의 납땜공정에 제품제조 설비의 교체없이 기존의 납땜설비를 그대로 사용할 수 있는 온도범위인 182~192도의 융점을 가짐은 물론, 다량의 Zn을 함유한 땜납에서 나타나는 단점인 주조 시나 납땜시에 용탕위에 다량으로 발생하는 아연의 산화에 따른 드로스(Dross)를 거의 생기지 않게 하여 줌으로써 납땜 공정 중에 용탕의 조성을 일정하게 해주고 상기 땜납의 주조 및 납땜 시에 아연의 산화를 방지하는 보호피막을 형성하기 위하여 Cu-P계 마스터합금을 소량 첨가하여 표면의 산화에 의한 부식이 없고 젖음성이 뛰어난 땜납의 제조가 그 특징이다.본 발명은 Sn을 75.2~89.6%, Zn을 10~20중량%, In을 0.2~2중량%, Sb를 0.1~2중량% 및 Bi를 0.1~0.8중량%와 Cu-10중량%P의 마스터 합금 0.1~1중량%로 구성된 Zn의 산화를 방지되는 주석-아연계 무연 땜납 합금 조성물로 이루어진다. 땜납의 조성을 이런 범위를 갖게 하므로서 전기 및 전자제품용 납땜 설비의 사용온도인 195도이하의 온도범위인 182~192도의 융점을 갖는 무연땜납을 제조할수 있으며, 상기의 주석-아연 합금계에 Cu-10중량%P의 마스터 합금을 총 무연 땜납 합금량의 0.1~1중량%의 소량을 첨가해야만 본 발명에서 필요로 하는 목적의 무연땜납의 제조가 완료된다. 이는 주조시 땜납의 용탕 위에 다량으로 발생하는 아연의 산화에 따른 드로스의 생성을 방지해주며, 납땜 공정 중에 발생하는 드로스의 양을 크게 줄여 줌으로서 주석-아연 땜납 용탕의 조성을 일정하게 유지해 주고 땜납 시에 아연의 산화를 방지하는 오산화인(P2O5)의 보호피막을 형성시켜 땜납부위의 표면부식이 방지되어 광택이 나고 젖음성이 뛰어난 아연의 산화가 방지되는 주석-아연계 무연땜납을 제조할 수 있다.