현대상사

링솔더


개요



∎ Solder란?



 

금속을 접합시키는 융점이 450℃ 이하의 재료로써 모재(접합하는 금속)보다 융점이 낮은 금속을 사용하여 모재를 용융시키지 않고 Solder(땜납)만 녹아 모재와 모재를 용접하는 재료를 말하며, 모재와의 젖음성 및 흐름성을 이용한 접합재료입니다. 


당사는 특별히 정제된 원자재를 사용하여 유동성, 인장강도, 표면광택, 용융온도, 재질의 품위 등이 우수한 균일한 품질의 각종 땜납을 생산 판매하고 있습니다. 



∎ 땜납(Soft Solder)의 선택시 고려사항 


Q. 


신뢰할 수 있는 전문 생산 업체의 제품인가? 

• LG전자(주) Green Partner Ship, 삼성전자(주) Eco-Partner, 한국소니 Green Partner등 인증완료하여 등록되어 있습니다. 


Q. 


요구되어지는 용도별로 다양한 제품을 구비하고 있는가? 

• 온도별, 도금 종류별, 고강도 등 용도별로 다양한 제품이 구비되어 있습니다. 


Q. 


첨단의 분석 설비와 관리를 통한 안정된 품질이 보증 될 수 있는가? 

• ICP 분석기, SEM-EDAX 등 총 20여종의 분석 장비를 보유하여, 품질 안정화 및 고객의 애로사항에 적극 대응하고 있습니다. 


Q. 


전문가에 의한 문제 해결 및 지속적인 기술 지원 서비스는? 

• 日本 Almit 및 당사 엔지니어와의 동행 방문을 통해, Soldering line 진단 및 최신 기술 정보등을 제공하며, 고객의 요구 사항에 대해 만족스런 솔루션을 제공해 드립니다. 


Q. 


Pb-free 솔더에 적합한 flux 설계 기술을 가지고 있는가? 

• 국제 평가 규격(JIS, IPS, MILL등) 및 국내 평가 규격(KS, MS등)을 만족하는 Flux로 설계되며, 고객이 만족하는 수준의 작업성과 신뢰성을 보유하여 생산성 향상에 기여합니다. 




∎ 적용분야 


 


휴대폰 

 


TV/모니터 

 


노트북 

 


세탁기/냉장고 



개요



∎ Pb-Free Solder



 

Pb-Free Solder는 인체 유해물질인 중금속 납 (Pb)이 없는 친환경적인 제품으로서 Bar, Wire, Paste의 형태로 되어 있습니다. 


LT소재는 고신뢰성이 한 작업성을 지닌 해외선진 Flux 기술지원을 바탕으로 Pb-Free Solder 적용시 발생할 수 있는 문제에 대한 Know-How와 첨단의 분석설비, 전문인력으로 적극적인 기술지원이 가능합니다.


이런 기술을 바탕으로 국내 최고의 S전자와 L전자에 양산 공급하고 있습니다. 



∎ 주요특징


01. 


일반 Solder Paste(Sn 60%)에서 Pb-Free Solder Paste으로 전환시 타사품 보다 경제적이다. 


02. 


정기적인 방문으로 지속적인 기술지원이 가능하다. 


03. 


Pb-Free Solder Paste의 경우 금속 특유의 유동성 저하 문제점을 극복하여 Life Time이 길다. 


04. 


국내에서 직접 생산함으로 수입품과 비교하여 저렴하고 안정적인 공급을 할 수 있다. 


05. 


2003년 8월 1일부로 미국의 Lucent社 와 일본의 천구금속의 특허인 Sn-(3~4%)Ag-(0.5~1%)Cu

제품의 제조가 가능토록 특허실시권을 계약하였다.


저온계(Sn-0.4Ag-57.6Bi) 페이스트 제조와 관련하여,

2010년 9월에 미국의 Alcatel Lucent社 와 해당 합금 조성에 대한 특허 실시권 계약을 완료 하였다. 


1)계약 대상 및 특허 내용 

1-1) 특허 번호 : USP, No. 5569433 & EPP, No. 0711629B1

1-2) 라이센스 범위 : 해당 조성에 대한 제품의 제조, 판매, 사용, 수입 등

1-3) 제품 형태 : Any type are available(Paste, Bar, Wire & Powder etc.) 


2) 특허 범위 

2-1) USP : Sn(40~60)-Ag(0.01~0.75)-Bi(40~)

2-2) EPP : Sn(40~60)-Ag(0.1~1.0)-Bi 




필요성



∎ Pb-free 필요성


01. 


납(Pb)은 환경오염 및 인체에 유해한 성분 


02. 


EU : 2006년 7월 1일부로 전기제품의 Pb-Free화 실시, 전기전자 기기 폐기물 EU법령 제 4차 회의,

2006년으로 조기 시행토록 유럽 의회에서 확정(2002년 4월)


03. 


미국 : 컴퓨터 업체인 IBM, DEL에서 2003년 하반기부터 조기시행토록 각국에 통보하고 있음

(2002년 9월) 


04. 


일본 : Pb함유 폐기물의 폐기제한(1999년 6월부터 시행), 2001년 4월부터 가전 리싸이클법이 시행

(휴대폰, VCR, TV, 전자레인지, 냉장고 등), 2003년 Sony, 마쯔시다 전면실시 




∎ 납(Pb)이 인체에 미치는 영향



 




적용



∎ HSE02 Solder Bar 적용 例



 




∎ LFM48X TM-TS 적용 例





∎ CONNECTOR部 관찰



 




∎ RESISTER部 관찰



 




∎ HSE09 Solder Bar 적용 例



 



 

제품



∎ Pb free solder bar 


ITEM No. 

합금조성

고상선(℃)

액상선(℃) 

HSE-01 

Sn-0.5Cu-0.03Ni 

227

231

HSE-02 

Sn-3.0Ag-0.5Cu 

217

220

HSE-03 

Sn-3.5Ag-0.7Cu 

-

-

HSE-04 

Sn - 0.7Cu 

227

227

HSE-04(M) 

Sn - 0.5Cu 

227

227

HSE-09 

Sn-4.0Cu-0.05Ni 

228

355

HSE-10 

Sn-3.0Cu-0.5Ni 

217

395

HSE-11 

Sn-0.3Ag-0.7Cu 

217

227

HSE-16 

Sn-0.5Cu-0.03Ni 

227

231

HSE-19 

Sn-2.0Cu 

-

-

HSE-19A 

Sn-2.0Cu-0.05Ni 

217

270 

HSE-21 

Sn-3.0Ag 

217

221

HSE-28 

Sn-0.3Ag-0.7Cu 

-

-

HSE-39 

Sn-1.0Ag-0.5Cu 

217

219

HSE-50 

Sn-2.5Zn-1.4Sb-0.1Al 

-

-

HSE-52 

Sn-0.3Ag-3.0Cu 

-

-

HSE-55 

Sn-5Sb 

223

238

HSE-100 

Sn-In-Cu-Zn 

119

121 

HSE-77 

Sn-1.75Ag-1.9Sb-1In 

219

228



사용시 주의사항



∎ LIFT OFF


• 정의 : Soldering 직후 Land와 Pattern 사이에 Crack이 발생하는 현상

• 원인 : 큰 고체 & 액체공존 영역 / Bi 의 편석 / 저융점 합금의 공존 응고 수축






∎ HOT TEAR


• 정의 : Througn Hole등 응고시 발생하는 Crack으로 Solder의 용적이 큰 경우 발생

• 원인 : 응고시 수축에 의한 영향 또는 큰 고체 & 액체 공존영역에서 냉각이 늦은 경우





∎ S/Ball & Void


• 정의 : S/Ball-Soldering 시 비산등에 의해 발생한 작은 Solder 알갱이 Void-Soldering시 적층판에 생기는 구멍

• 원인 : Solder Bath에의 Cu의 혼입(Sn-Pb보다 많고 빠르다), Solder의 산화량(Sn-Pb보다 많고 빠르다), Solder 점성이 높아서 생기는 문제





∎ 기타 문제점

 

01. SOLDER 합금의 선택 

• Sn이 주성분이므로,

Cu의 녹는량 많음, 빠름



 

02. SOLDER 합금의 선택 

• Sn양이 많으므로,

내벽이 침식



 

03. SOLDER 합금의 선택 

• 공정 SOLDER보다

산화가 심하다.



 

04. SOLDER 합금의 선택 

• Sn-3AG 250℃ 가열


 

선정시 유의사항



∎ Pb-free Solder/Wire 선정 시 주의 해야할 점


• PICK-UP : SOLDER/BALL FLUX 비산

• SPEAKER : SOLDER/BALL 단선 냉땜

• DEUM : FLUX의 유동 SOLDER/BALL, FLUX 비산

• MOTOR : 동먹힘 현상에 의한 단선 SOLDER/BALL


∎ Solder/Wire 금속 조성에 따른 사용온도 


금속조성 

고상온도~액상온도

목적 및 특징 

Sn - 3.0Ag - 0.5Cu 

217 ~ 220℃ 

광범위하게 일본에서 사용 

Sn - 3.5 - 0.7Cu 

217 ~ 218℃ 

유럽, 미국대응품, CRACK방지 

Sn - 0.7Cu 

227 ~ 227℃ 

FLOW 수정용 

Sn - 3.5Ag 

221 ~ 221℃ 

자동차부품 

Sn - 5.0Sb 

235 ~ 240℃ 

자동차부품 고온용 

Sn - 0.3Ag - 2Cu 

217 ~ 270℃ 

Cu먹힘 대책용 Cu세선용 

Sn - 3.5Ag - 0.5Bi - 3In 

190 ~ 214℃ 

저온 REFLOW 대응용 



∎ Pb-free용 Flux종류


• KR-19SHRMA (RMA 인정품, 고신뢰성, 0.5PITCH 이하에서의 신뢰성)

• KR-19 (우수한작업성, SUS, Ni도금 대응)

• GUMMIX - 19 (비산대책 FLUX 유동대책)

• SR - 34 SUPER (우수한 작업성)



작업순서도



∎ Pb-free 작업순서도


01. 


SOLDER 합금의 선택

• 각종연구기관에의 결과 참고

• 특허문제의 명확화

• Flux(MAKER)의 선택

• 합금 특유의 문제점의 대책


02. 


SOLDERING 작업온도와 부품의 내열온도

• SOLDER의 융점과 작업온도

• 각 부품의 내열온도

• 각 부품 MAKER로 개선 유도

• 개선곤란 부품의 후 처리화

• 부품의 SOLDER WELDING-성평가

• 내열온도와 경시변화


03. 


실사용기판의 ∠T조사

• ΔT를 고려한 설계 변경

• 기판 휨과 SOLDER 강도 확인

• 기판 휨 대책

• SOLDERING부의 강도 내 HEAT

• - CYCLE, 고온방치, PEEL강도, 박리강도, CREEP강도, 진동, 낙하

• FLUX 잔사의 신뢰성, MIGRATION 부식, 절선 열화


04. 


현재보유설비로의 설비 기부

• 현 보유설비의 이용

• 현 보유설비의 개량 가부

• 신설비의 도입


05. 


검사방법과 검사표준의 변경


06. 


양산화

• 완성품의 종합평가




Almit Solder Paste



∎ Almit Solder Paste



 



Almit KR-19 Series는 무염소 Solder로 광범위한 부품 종류에 납땜성을 갖고 있으며 납땜 불량을 없애는 것을 최대 특징으로하며 미국의 MIL규격을 취득하였습니다. 



∎ 주요특징 




01. 

Flux의 신뢰성이 우수합니다. (federal규격, MIL규격을 획득했으며 납땜 후 부식, 절연저항저하, Migration 등이 없음) 

02. 


고신뢰성 type인데도 작업성이 우수하여 Running-cost를 줄일 수 있습니다. 


03. 


작업성이 우수하므로 숙련 여부에 관계없이 작업 불량률이 줄어들 수 있어 원가절감이 가능합니다. 


04. 


일반금속뿐 아니라 Stainless Stell, Nichrome등에도 Soldering이 가능합니다. 


05. 


퍼짐성이 우수하여 작업시간이 단축되므로 생산성이 향상됩니다. (타사 비교 테스트 참조) 




Almit Solder Paste



∎ Almit Solder Paste



 



Almit Solder Paste는 우수한 젖음성과 두꺼운 solder Fillet을 형성하여 강도를 유지하고 특히 Self Alignment에 효과가 좋고, 냉땜, Bridge, Solder Ball 등의 불량을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 



∎ 주요특징 


01. 

Flux 신뢰성이 우수합니다. 

02. 


SSHA Type

1) 금도금 기판의 경우 하지금속인 Ni과의 접합성이 우수하다.

2) 융점이 공정보다 10℃정도 낮기 때문에 BGA, CSP탑재시 Peak 온도를 올리지 않고도 충분한 열을 공급할 수 있다.

3) Self Alignment성과 무너짐성이 없어 위치이탈, S/Ball, Bridge등 불량이 감소됩니다.

4) 융점이 저온이지만 공정합금보다도 강도는 강합니다. 




개요



∎ Halogen Free란? 



 


Halrogen Free Solder는 환경이나 사람을 가장 배려한 솔더로서 솔더링시의 작업 향상을 목적으로 첨가된 할로겐 물질은 오존층 파괴와 더불어 연소시 다이옥신을 발생시키는 물질로서 주목되고 있습니다. 


Halrogen Free는 이와같은 다이옥신의 발생을 최대한 배제함으로써 환경문제에서 중요한 역할을 하고 있습니다.



∎ 주요특징 


01. 

Halogen & Pb-free제품으로 친환경화를 구현

02. 

젖음성을 대폭개선하고 종래의 할로겐 제품과의 손색이 없는 젖음성을 확보

03. 

FLUX의 내열성이 기존 상용 솔더 페이스트(TM-HP)와 동등한 수준으로

Fine pitch에서의 미 용융 및 Solder ball을 억제

04. 

무세정 type으로 FLUX의 신뢰성이 양호, 적용예 : TV, Mobile, Monitor, DVD 등



제품



∎ Halogen Free Solder Paste


구분 

제품명

합금명(합금조성)

Flux 함량

사용청 

특징 

Almit 

NH(MD5) 

LFM-48(Sn-3Ag-0.5Cu)

LFM-86(Sn-0.3Ag-0.7Cu) 

11.5% 

Display 


- 할로겐 프리 및 미세 pitch 대응품

- Type 5(210pa.s) 


NH(Y) 

11.5% 


Display

Ear phone

Micro phone 



- Soldering시 Flux의 오름 현상으로 인한

- 부품의 오염 및 불량 감소 

- Type 4(200pa.s)


NH(M) 


- NH(Y)의 비산 개선품 

- 양호한 인쇄성 및 solderability 우수

- Type 4(200pa.s)


LT 

HS-HF(B) 


PFM-48(Sn-3.0Ag-0.5Cu)

PFM-90(Sn-1Ag-0.7Cu)

PFM-86(Sn-0.3Ag-0.7Cu) 


11.5% ~ 11.8% 

LED

Ear phone

Micro phone


- Halogen Free 

- FR-1(Phenol)에서의 

- Flux Bubble 억제된 범용 제품 

- Flux residue의 퍼짐이 양호하며, 

- 접합면의 청정도 향상

- Type 4,5(200pa.s)


HS-LM 

PFM-78(Sn-0.4Ag-57.6Bi) 

9.7% 


TV

Monitor



- Halogen Free - 170℃에서의 

- Soldering이 가능한 저온계 페이스트

- Type 3(200pa.s)


HS-LM25 

PFM-78(Sn-0.4Ag-57.6Bi) 

10.3% ~ 10.5% 


TV

Monitor 



- Halogen Free - 170℃에서의 Soldering이

- 가능한 2세대 저온계 페이스트

- Type 3,4(110~200pa.s) 


LT-SH 


PFM-48(Sn-3Ag-0.5Cu)

PFM-90(Sn-1Ag-0.7Cu)

PFM-86(Sn-0.3Ag-0.7Cu) 


11.3% 

TV

Monitor 


- 할로겐이 함유된 일반 무연 페이스트

- (1200ppm이하/Flux) 

- 고속 인쇄성(120mm/s) 및 

- 우수한 Life 특성(48시간) 

- Type 4,5(190pa.s)


HS-HF(BH) 

PFM-86(Sn-0.3Ag-0.7Cu) 

11.5% ~ 16.5% 

Packaging 


- Halogen Free

- LED array 및 일반 작업용 

- LED packaging 적용 : 

- Flip chip bonding 

- Type 4,5,6(80~200pa.s)


SLV 


PFM-51(Sn-3Ag-0.5Cu-3Bi+α)

PFM-92(Sn-0.3Ag-0.5Cu+3Bi+α)


11.5% ~ 11.8% 

Automobile 


- Halogen Free

- SAC계열 + Bi 조합으로,

- 열피로 특성이 우수한 고강도 제품

- 열피로 시험(1500cycle)후, 

- 강도 저하율 25% 이하 

- Void 및 비산 발생이 적음 

- Type 4,5(200pa.s) 


HS-HF(BL) 

PFM-86(Sn-0.3Ag-0.7Cu)

10.8% ~ 11.5% 

Automobile 


- Halogen Free

- 조악한 조건 대응품 : 

- Cu/Zn(황동) 자재 접합 가능(2세대) 

- Flux Migration 억제 : 

- 부품 상부로의 Flux 타오름성 억제 

- Type 4,5(200pa.s)


LT-TS45 


PFM-48(Sn-3Ag-0.5Cu)

PFM-16(Sn-0.5Ag-0.03Ni)

PFM-86(Sn-0.3Ag-0.7Cu) 


11.5% ~ 15.0% 

Packaging 


- Halogen Free

- 원가 절감형 : PFM-16, PFM-86 

- 초미분 페이스트 : PFM-48(Type 6,7) 

- Type 6,7


 


∎ Halogen Free Cored Wire


구분 

제품명 

주요 합금명(합금조성) 

Flux 함량 

용융온도 

특징 

Almit 

SR-38RMA 


LFM-48

(Sn-3.0Ag-0.5Cu) 



2.5%

3.5%

4.5% 


217∼220 


- QQS-57RMA에 기준한 고 신뢰성 Flux.

- Halogen Free 대응

- 초기 젖음 특성이 우수 

- 여러 Target에 대해 범용으로 사용 



LFM-22

(Sn-0.7Cu) 


3.5% 

227 


- Low “Ag” Type



LFM-41

(Sn-0.3Ag-2.0Cu) 


217∼220 


- 고온 Soldering에 최적화


GUMMIX-19NH 


LFM-48

(Sn-3.0Ag-0.5Cu) 


3.5% 

217∼220 


- Flux Spattering 대응품


GUMMIX-21NH 


LFM-48

(Sn-3.0Ag-0.5Cu) 


3.5% 

217∼220 


- Flux Spattering 및 잔사 Crack 대응


LT 

HGF32 SUPER 


HSE-02

(Sn-3.0Ag-0.5Cu)


3.5% 

217∼220 

- Halogen Free 국산화 제품

- 기존 Halogen과 동등 이상의 작업성

- Flux 잔사의 고 신뢰성 확보 

- * Flux Spattering 대응품으로서 Flux 함량(2.5%) 

- 저감 제품 출시 

 


HSE-04

(Sn-0.7Cu) 


3.5% 

227 


HSE-11

(Sn-0.3Ag-0.7Cu) 


3.5% 

217~227 

HGF32 SUPER(A) 


HSE-02

(Sn-3.0Ag-0.5Cu) 


3.5% 

217∼220 

- Halogen Free 국산화 제품

- * HGF32 SUPER의 성능 개선품(비산,흄,색상)

- 전장용 

 


HSE-04

(Sn-0.7Cu) 


3.0% 

227 


HSE-11

(Sn-0.3Ag-0.7Cu) 


3.5% 

217~227 

AR 


HSE-02

(Sn-3.0Ag-0.5Cu) 


3.5% 

217∼220 


- 취약 재료(니켈, 황동) 접합용 고활성 제품



제품



∎ 보유제품


종류

고상선온도(℃)

액상선온도(℃)

비중

형태 

용도

Bar 

Wire 

95Sn / 5Pb 

약 183 

약 224 

약 7.4 


특수용(전기, 전자 공업 식기류)

고온용, 프린트 회로용 전기전자기기의 배선 

65Sn/ 35Pb 

약 183 

약 186 

약 8.3 


63Sn / 37Pb 

약 183 

약 184 

약 8.4 



일반용 : 전기 · 전자기기의 배선 · 조립 및

기계기구일반접합용 (TV Radio, 라디에타)

60Sn / 40Pb 

약 183 

약 190 

약 8.5 



55Sn / 45Pb 

약 183 

약 203 

약 8.7 



50Sn / 50Pb 

약 183 

약 215 

약 8.9 



45Sn / 55Pb 

약 183 

약 227 

약 9.1 



40Sn / 60Pb 

약 183 

약 238 

약 9.3 



라디에이터, 케이블 땜납용등 

38Sn / 62Pb 

약 183 

약 242 

약 9.4 



35Sn / 65Pb 

약 183 

약 248 

약 9.5 



30Sn / 70Pb 

약 183 

약 258 

약 9.7 



20Sn / 80Pb 

약 183 

약 279 

약 10.2 



전구용, 기타고온용,

자동차의 충전용 등

반도체용,고온용 

10Sn / 90Pb 

약 268 

약 301 

약 10.7 



5Sn / 95Pb 

약 300 

약 314 

약 11.0 



2Sn / 98Pb 

약 316 

약 322 

약 11.2 


 


∎ 불순물과 제특성


등급 

Sn

Pb

Sb

Cu

Bi

Zn

Fe

Ai

As

S급 

±1 

잔부 

0.10 이하 

0.03 이하 

0.03 이하 

0.005 이하 

0.02 이하 

0.005 이하 

0.03 이하 

A급 

±1 

잔부 

0.30 이하 

0.05 이하 

0.05 이하 

0.005 이하 

0.03 이하 

0.0005 이하 

0.03 이하 

B급 

±2 

잔부 

1.0 이하 

0.08 이하 

-

-

0.35 이하 

-

-



특성



∎ 불순물과 제특성 


불순물 

기계적특성 

기계적특성 

용융온도변화 

기타 

Sb

항장력 증가, 취약 

접착성 저하, 유동성 저하 

반용융 범위 좁아짐 

전기저항증가, 저온취성 개선효과 

Bi

취약(Brittle) 

유동성 약간저하 

융점 하강 

냉각시 균열 생성 

Zn

- 

유동성, 접착성 저하 

-

다공성, 표면이 거친 OO 

Fe

금속간 화합물 형성 

작업성 저하 

융점 상승 

-

Ai

접착력 감소 

유동성 저하 

-

산화 부식 쉬움 

As

취약(Brittle) 

유동성 약간 증가 

-

수포상 침상결정 

P

- 

소량은 유동성 증가 

-

동을 부식시킴 

Cd

취약(Brittle) 

광택, 유동성 저하 

반용융 범위 확대 

다공성 백색상 

Cu

취약(Brittle) 

SOLDERING성 저하 

융점 상승 

OO OOOO화합물 형성 

Ni

취약(Brittle) 

활성 FIUX 필요 

융점 상승 

수포성 결정 

Ag

5% 이상 GAS가 되기 쉬움 

CERAMIC에 양호 

융점 상승 

내열성 증가 

Au

취약(Brittle) 

광택이 없어짐 

-

백색상 

 


∎ 물리적 특성 성분비 


성분비 

용융온도

(℃) 

전기전도도

Cu100일때 

항장력

(㎏/㎡) 

연신율

(%) 

전단력

(㎏/㎡) 

비커스경도 

Sn 

Pb 

표면 10일후 

중심 1개월후 

100

0

232

13.9 

1.5

55

2.0

10

10

95

5

224

13.6

3.2

47

3.2

20

16

60

40

190

11.6

5.4

30

3.5

15

15

50

40

215

10.7

4.7

40

3.2

14

13

42

58

243

10.2

4.4

38

3.2

13

10

35

65

248

9.7

4.6

25

3.4

12.5

10

30

70

258

9.3

4.7

22

3.5

12

10

0

100

327

7.9

1.4

39

1.4

6

1



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