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ISSN : 1225-0562(Print)
ISSN : 2287-7258(Online)
Korean Journal of Materials Research Vol.28 No.2 pp.89-94
DOI : https://doi.org/10.3740/MRSK.2018.28.2.89

Properties of the 18K Red Gold Solder Alloys with Indium Contents

Jeongho Song, Ohsung Song†
Department of Materials Science and Engineering, University of Seoul, Seoul 02504, Republic of Korea
Corresponding author : songos@uos.ac.kr (O. Song, Univ. of Seoul)
20171018 20171124 20171222

Abstract

The properties of 18 K red gold solder alloys were investigated by changing the content of In up to 10.0 wt% in order to replace the hazardous Cd element. Cupellation and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were used to check the composition of each alloy, and FE-SEM and UV-VIS-NIR-Colormeter were employed for microstructure and color characterization. The melting temperature, hardness, and wetting angle of the samples were determined by TGA-DTA, the Vickers hardness tester, and the Wetting angle tester. The cupellation result confirmed that all the samples had 18K above 75.0wt%-Au. EDS results showed that Cu and In elements were alloyed with the intended composition without segregation. The microstructure results showed that the amount of In increased, and the grain size became smaller. The color analysis revealed that the proposed solders up to 10.0 wt% In showed a color similar to the reference 18 K substrate like the 10.0 wt% Cd solder with a color difference of less than 7.50. TGA-DTA results confirmed that when more than 5.0 wt% of In was added, the melting temperature decreased enough for the soldering process. The Vickers hardness result revealed that more than 5.0 wt% In solder alloys had greater hardness than 10.0 wt% Cd solder, which suggested that it was more favorable in making a wire type solder. Moreover, all the In solders showed a lower wetting angle than the 10.0 wt% Cd solder. Our results suggested that the In alloyed 18 K red gold solders might replace the conventional 10.0 wt% Cd solder with appropriate properties for red gold jewelry soldering.


18K 레드 골드 정함량 솔더의 In 첨가에 따른 물성변화

송 정호, 송 오성†
서울시립대학교 신소재공학과

초록


    © Materials Research Society of Korea. All rights reserved.

    This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

    1.서 론

    최근 장신구 시장에는 소비자의 다양한 니즈에 따라 Cu가 다량으로 포함된 레드-핑크 계열의 금합금재가 출 시되었으며, 현재는 전통적인 옐로우, 화이트 골드보다 더 큰 시장을 형성하고 있다.1,2) 레드 골드는 주로 Cu가 주 된 합금원소로 작용하여 레드 색상을 구현하며, Au-Cu 상태도3,4)에서 알 수 있듯이 fcc구조의 AuCu, AuCu3 규 칙상이 발생하여 취성이 발생할 수 있으므로 규칙상이 발생하지 않는 409 °C 이상에서 가공처리 후 칭을 하 는 고난이도 공정이 필요하다.

    통상적인 주얼리제품은 주로 로스트왁스법으로 제조되 며, 이때 두 가지 이상의 요소를 접합하거나 주조 시 결 함이 생긴 경우 표면 기공(pore) 등을 제거하기 위해 필 수적으로 솔더링이 필요하다.5) 특히 체인 제품과 같이 선 재를 연속하여 가공, 접합하거나 반지제품의 요소 결합 과 같은 솔더링 공정에서는 최종 솔더부가 모재와 구별 되지 않도록 하는 색 특성이 중요시되고 있다.

    한편, 레드 골드 장신구는 금이 58.5wt%인 14K, 75.0 wt%인 18K 합금이 주로 사용된다. 이중에서 소비자의 니즈가 고급화되면서 18K 장신구의 수요가 더 증가하고 있다. 상대적으로 구리합금원소가 많은 14K 레드 골드 제품용 솔더소재는 모재보다 융점을 낮추기 위한 Cd, Ag, Zn 등의 백색원소가 소량 포함되며, 이때 전체적으 로 구리의 함량변화가 크지 않기 때문에 솔더부와 모재 의 색상차이가 크지 않다. 반면 18K 레드 골드 제품용 솔더재료의 경우 모재와 동일한 금함량을 유지하기 위 해 구리함량이 상대적으로 적어지므로 융점을 낮추고자 Cd 등의 백색원소가 10.0wt% 이상 투입된다. 그러나 이 경우 솔더부의 육안 구별이 가능할 정도로 색차가 커져 이를 해결하기 위해 모재와 색차가 크지 않은 정함량 솔 더의 개발이 필요하다.

    또한 최근에는 작업의 편의성을 위해 18K 합금용 솔 더재 대신 융점이 낮은 14K 레드 골드를 솔더재로 채 용하여 제품을 접합하거나 표면에 발생한 기포를 메우 는데 활용하는 것으로 보고되고 있으나, 궁극적으로는 함 량이 낮은 솔더부에 의해 전체 제품의 금함량이 소폭 저 하되어 함량미달의 원인이 되는 문제가 있으므로 모재 와 동일한 금함량을 갖는 정함량 솔더가 필요하다.

    따라서 18K 레드 골드용 솔더재로써 사용되기 위한 물 성으로는 1) 모재와 금의 함량이 동일하여 함량 품질을 보증할 수 있고, 2) 모재와의 색상이 육안상 구별하기 어 려워야 하며, 3) 모재보다 약 50 °C 이상 낮은 융점을 가져야하고, 4) 모재와 비슷한 정도의 가공성과 미세구 조를 가져야하고, 5) 우수한 경도를 가져 선재가공성이 용이해야하고, 6) 젖음성이 우수하여 모재의 틈으로 솔 더재의 융액이 잘 흘러 들어가야 하는 것이 요구된다.

    이러한 요구조건을 만족하기 위해서 기존에는 모재와 동일한 75.0wt%의 금함량 내에서 Cd를 10.0wt% 포함 한 정함량 솔더재가 사용되었다. Cd를 채용할 경우 육 안으로 솔더부가 식별가능하지 않은 정도이면서도, 솔더 재의 융점을 모재보다 50 °C 이상 낮춰주고, 금합금 융 액의 유동성을 증가시켜 솔더재로서의 성능을 만족시킬 수 있었다. 그러나 Cd원소는 궁극적으로 인체에 유해하 여 장신구로써 사용 도중 땀 등에 의한 용출로 인체에 흡수되는 경우 질병의 원인이 될 수 있어 적극 배제될 필요가 있다.6)

    이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 본 연구에서는 Cd와 동일한 효과를 낼 수 있는 합금원소인 In의 대체 가능성을 확인하였다. In은 귀금속재와 합금될 수 있는 원소 중 하나로 156.6 °C의 저융점을 가진 원소로서 금, 구리와 각각 5.0, 10.0wt% 이내에서는 전율고용체를 이룰 수 있고, 합금 시 융점을 낮추어 줄 수 있으며, 모 재에 대한 젖음성을 향상시켜 솔더재로써 적합할 수 있다.7)

    이에 따라 본 연구에서는 18K 레드 골드용 솔더재를 개발하기 위해 Cd를 배제하고 대신 In을 10.0wt%까지 첨가하여 이때 솔더재로서의 물성변화를 확인하였다.

    2.실험 방법

    Table 1은 본 연구에 사용된 레드 골드 시료의 조성 을 나타낸 것이다. 상업적으로 사용되는 레드 골드의 구 성원소는 Au-Cu-Ag인 3원계가 기본적으로 합금되므로, 이에 따라 #1 시료와 같은 비율로 레드 골드 모재를 가 정하여 Ag가 소량 포함된 시료를 준비하였다. 이후 솔 더용 소재(#2~#5)는 Ag를 배제하고 Cu 대신 In의 양을 1.0, 3.0, 5.0, 10.0wt%로 변화시킨 18K 레드 골드 솔더 재 시료를 준비하였다.

    한편 제안된 솔더재와 비교하기 위해 기존 상업적으로 사용되는 Cd가 10.0wt% 투입된 Au75.0-Cu15.0-Cd10.0 의 기준 솔더시료(#6)를 준비하였다. 각 시료는 마그네 시아 도가니 내에 LPG-산소 토치를 이용하여 각 비율 로 칭량된 합금재를 투입하고 붕사 플럭스와 같이 용해 하여 제작하였다.

    준비된 각 시료의 금함량을 정량적으로 확인하기 위해 KS D ISO 11426 규격8)에 따른 회취법(cupellation)을 진행하였다. 각 시료로부터 0.2 g씩 취한 후 0.6 g의 Ag 와 Pb 포일과 함께 cupell 도가니 상부에 위치시키고 1200 °C에서 열처리를 통해 회취 후 질산처리를 통해 최 종적으로 99.9wt% 이상의 Au만 확보하여 시료와의 무게 비를 계산하여 18K의 정함량을 만족하는지 확인하였다.9)

    또한 시료의 In 첨가량에 따른 주조 후 In과 Cu의 정 량적인 조성과 이들의 편석 정도를 확인하기 위해 SEMEDS( JEOL사 JSM-6010PLUS/LA모델)을 이용하여 작업 거리(working distance)를 10 mm로 고정하고 가속전압 20 kV, 500배로 확대하여 맵핑(mapping) 분석을 진행하 였다.

    한편 각 시료의 평판가공 후 미세구조를 확인하기 위 해 FE-SEM(Hitachi사 S4300모델)을 이용하여 5 kV의 가 속전압으로 500배율로 확대 분석하였다. 명확한 상의 확 인을 위해 각 시료는 표면을 폴리싱하고 왕수(질산1:염 산3 혼합물)에 60초간 에칭하여 전과 후의 폴리싱면을 관찰하였다.

    In 첨가량에 따른 색변화는 UV-VIS-NIR(Shimadzu사 UV-3105PC모델)을 이용하여 슬릿사이즈 5, 스캔속도 medium으로 가시광선 영역(380~780 nm)에서 reflectance 모드를 이용하여 반사도를 측정하였다. 이후 Color Analysis 프로그램을 이용하여 Lab 지수를 확보하고 18K 레드 골 드인 모재시료(#1)를 기준으로 색차(color difference)를 비교하였다. 이때 육안으로 색상 확인을 위해 광학현미 경(GIA Instruments사 815000모델)을 이용하여 시편의 상부로부터 광원이 조사되는 두상광 조명하에서 20배율 로 촬영하여 이미지를 확보하였다.

    솔더재의 융점확인은 TGA-DTA(Shimadzu사 DTG-60 모델) 분석을 통해 진행하였다. 각 조건별로 약 14 mg 의 시료를 취하여 20~1100 °C의 온도범위에서 20 °C/min 의 승온속도로 분석을 진행하였으며, 산화에 의한 오차범 위를 최소화하기 위해 질소분위기 내에서 진행하였다. 이 후 확보된 데이터 내에서 용융에 의한 흡열반응으로 피 크가 급락 후 증가하는 변곡점 내 골 부분을 융점으로 선정하였다.

    합금 후 압연기로 평판가공 된 레드 골드 시료에 대 해 비커스경도기(Mitutoyo사, MVK-H1모델)를 이용해 비 커스 경도를 측정하였다. 통상 솔더재는 1 mm 직경으로 인발되어 사용되므로 주조된 시료를 1 mm 두께로 압연 후 0.5 kgf의 하중을 15초간 시료에 인가하여 측정하였 으며, 오차율을 줄이기 위해 시료 당 3회 측정 후 평균 값을 계산하여 경도값을 정하였다.

    최종적으로 각 시료의 용융에 따른 상대적인 젖음성을 확인하기 위해 평판 석고틀 상부에 각각 0.40 g의 합금 재를 넣고 대기로((주)써모텍사 SK1700-B30모델)를 이용 하여 10 °C/min의 승온속도로 1200 °C-10분 간 유지하여 용융 후 냉각시켜 석고에 접촉된 반구형 고상시료를 확 보하였다. 이후 고상시료의 후면부 조명을 사용한 암시 야 광학이미지를 확보하고 Image J 프로그램을 이용하 여 젖음각(wetting angle)을 계산하였다.

    3.실험 결과 및 고찰

    먼저 18K 레드 골드용 솔더재로서 중요한 정함량을 판 단하기 위해 모든 시료의 금함량을 큐펠법으로 확인한 결과를 Table 2에 나타내었다. 각 시료 모두 75.00wt% 이상의 Au 함량을 나타내고 일부(+) 함량을 보이는데 이 는 합금 제조 시 Cu, In 등의 산화로 보이며 일반적인 산소토치 용해로도 건전한 합금이 진행되었음을 보이고 있다.

    Table 3는 솔더재로서 사용되기 위한 #2~#5시료의 Cu, In의 투입량(t)과 EDS 측정 결과를 나타낸 표이다. 초기 목적한 Cu와 In의 합금비 대비 실제 측정값은 최대 0.50 wt%의 오차를 보여 이는 EDS 측정 시 발생할 수 있는 오차율로 판단되었으며, 토치를 이용한 금속의 합금 시 산화, 또는 도가니 내로의 각 원소의 흡수없이 목적한 바와 같이 함금된 것을 확인하였다.

    Fig. 1은 In이 투입된 시료의 In원소에 대한 EDS mapping 이미지를 나타낸 것이다. (a)~(c)의 각 시료의 경우 In 투입량이 증가함에 따라 분포가 더 조밀하게 나 타나는 것을 확인할 수 있었다. 한편 (d)와 같이 솔더재 내에 10.0wt%의 In이 투입된 경우, Au-In의 상태도10)에 의하면 상온에서 안정한 Au8In의 α '규칙상이 생겨 편석 이 생길 가능성이 있으나, 결과와 같이 시료 전체에 걸 쳐 고른 분포를 보이고 있어 이러한 상들의 편석 없이 건전한 합금이 진행된 것을 알 수 있었다.

    Fig. 2는 제조된 각 시료에 대한 에칭 전(좌)과 후(우) 의 FE-SEM 미세구조 분석을 나타낸 것이다. (a)는 레 드 골드 모재시료(#1)를 나타낸 것으로 에칭 전 특징 없 이 균일한 표면을 보였으며, 에칭을 통해 약 43.3 μm의 결정립 크기를 확인할 수 있었다. (b)는 In이 5.0wt% 포 함된 시료(#4)로, 에칭 전 (a)와 마찬가지로 균일한 표 면을 확인하였으며, 약 18.3 μm의 결정립 크기를 확인하 였다. 이러한 모재대비 In의 첨가에 의한 결정립 미세화 효과에 근거해서 In이 함유된 솔더는 기계적 강도의 향 상이 예상되었다. (c)는 In이 10.0wt% 포함된 시료(#5) 로, 에칭 전 균일한 미세구조를 보이고 있으나, 에칭 후 에는 12.2 μm의 결정립 크기를 보여 5.0wt% In 시료보 다 더욱 향상된 결정립 미세화효과를 보였다. 그러나 에 칭 후 결과에서 볼 수 있듯이 결정립계를 따라 In의 과 잉상들의 우선 부식현상도 확인 되었다.

    (d)는 Cd 10.0wt% 시료(#6)로 에칭 전 타 시료와 마 찬가지로 균일한 미세구조를 보였으며, 결정립 크기는 42.5 μm로 레드 골드 모재와 비슷함을 보였다. 이는 In 이 첨가된 시료와 달리 결정립 미세화효과가 적으므로 In 보다 기계적 강도가 상대적으로 낮을 것으로 예상되 었다. 또한 In 10.0wt%와 달리 에칭 후의 입계 우선부 식은 확인할 수 없었다.

    Table 4는 각 시료의 Lab 칼라지수와 매크로이미지를 나타낸 것이다. Lab 지수 내에서 L의 경우 0~100의 범 위 내에서 시료의 밝기를 나타내며 a는 green~red의 정 도를 나타내며, b의 경우 blue~yellow의 정도를 나타낸다.

    In이 투입되지 않은 모재시료(#1)의 경우 Lab값이 81.82/ 11.64/23.5로 통상적인 레드 골드 색상인 붉은색의 색상 을 나타내며, 육안분석 시에도 레드색상의 금합금 색상 을 띄고 있다.

    In이 1.0, 3.0wt% 포함된 #2, #3시료의 경우 각각 81.14/ 11.17/21.02, 84.17/8.34/22.65를 나타내어 모재 대비 색 차(color difference)가 2.61, 4.14로 나타났다. 육안으로 구별 가능한 최소한의 색차는 4.00이며, 6.00까지는 동 일색상으로 받아들여지므로,11) In이 3.0wt% 이하로 포함 될 경우 상업적인 레드 골드 시료와 동일한 색상을 나 타낸다고 판단하였고, 육안분석 시에도 구별이 어려웠다.

    한편 In이 5.0, 10.0wt% 포함된 시료의 경우 육안분 석 시 레드색상의 채도가 소폭 감소하는 것을 확인하였 다. 칼라지수의 경우도 a값이 소폭 감소함에 따라 각각 7.67. 7.50의 색차를 보이고 있어 육안분석 결과와 마찬 가지로 모재와 색차가 발생하였으나, 값이 크지 않아 명 확한 구별은 어려울 것으로 판단되었다. 또한 상업적으 로 사용되는 Cd가 10.0wt% 투입된 시료의 경우도 레드 골드 시료대비 5.70의 색차를 보였으나 차이가 크지 않 았으며, 육안분석 시에도 모재와 거의 동일 색상으로 판 단할 수 있었다.

    따라서 In이 10.0wt% 까지 첨가된 시료 및 Cd가 포 함된 상업적 솔더재의 경우 기존 레드 골드와의 색차가 육안으로 확연하게 구별이 어려운 정도였으며, 특히 5.0 wt% 보다 적은 양을 투입한 솔더재의 경우는 기존의 상 업적 솔더재보다 더 적은 색차로 우수한 광학적 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

    Fig. 3은 레드 골드 및 솔더재의 TGA-DTA 분석에 따 른 융점을 나타낸 그래프이다. 그래프 Y축에 나타낸 화 살표로 상업적으로 사용되는 Cd원소가 포함된 솔더재의 융점을 나타내었다.

    기준 모재시료(#1)인 18K 레드 골드의 융점은 918.54 °C로 나타났다. 이후 솔더재로 채용하기 위해 1.0~10.0 wt%의 In이 첨가된 솔더 합금재의 융점은 각각 911.2, 891.56, 859.64, 760.22 °C로 In의 첨가량이 증가하면서 융점은 감소하였다. 이는 Sohn 등10)이 보고한 Au-In의 이원계 합금에서 In이 10.0wt% 이상 첨가될 경우 Au의 융점이 기존 1064 °C에서 700 °C 이하로 낮아질 수 있 는 결과와 잘 일치하였다.

    그러나 1.0wt%의 In이 첨가된 시료의 경우 7.34 °C로 모재와의 융점차이가 크지 않아 솔더재로서의 채용이 불 가능할 것으로 판단되었다. 한편 3.0~10.0wt%의 In이 첨 가된 시료의 경우 모재와 각각 26.98, 58.9, 158.32 °C의 융점차를 보였으며, 특히 5.0, 10.0wt%의 In이 첨가된 시 료의 경우 모재보다 50 °C 이상의 큰 융점차를 보여 원 활한 솔더링 작업을 진행할 수 있을 것으로 판단되었다.

    한편 10.0wt%의 Cd가 포함된 상업적인 레드 골드용 솔더재의 경우 870.19 °C의 융점을 갖는 것으로 판단되 었다. 이는 In이 5.0wt% 첨가된 시료보다 높은 융점을 가져 실제 Cd보다 In을 넣을 경우 솔더링에 유리한 융 점특성을 갖는 것으로 판단되었다. 실제 제품 생산 공 정에 있어서 체인제작과 같이 선재로 연속 솔더링 작업 을 진행하는 경우, 모재의 융점과 −50 °C 정도의 차이를 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 기존에는 이러한 조건을 충족시키는 10.0wt%의 Cd가 포함된 솔더재로 작 업하였으나, 제안된 5.0, 10.0wt%의 In이 투입된 솔더를 채용할 경우 융점을 100 °C 이상 낮추어 소요되는 공정 에너지 측면에서 유리할 것으로 판단되었다.

    Fig. 4는 In 첨가량에 따른 레드 골드 솔더재의 비커 스 경도를 나타낸 그래프이다. 레드 골드 모재 기준시 료(#1)인 경우 평균 201.94를 나타내고 있으며, 1.0, 3.0 wt%의 경우 205.66, 242.19로 소폭 증가하였다. 이후 In 의 첨가량이 증가함에 따라 5.0, 10.0wt%일 때 각각 389.15, 465.33으로 급증하는 것을 알 수 있었다. 주얼 리 합금재의 경우 통상 150 정도의 비커스 경도값을 가 지는데,12) 각 시료의 경우 as cast 상태가 아닌 선재가 공을 고려한 압연 시편이므로 가공경화가 발생하여 이 보다 높은 경도를 보이는 것으로 판단되었다.

    또한 In의 첨가량이 증가함에 따른 경도 증가가 10.0 wt%의 Cd가 첨가된 솔더시료보다 큰 이유는 결정립 미 세화효과와 고용체 강화효과 때문이다. 결정립 미세화효 과는 앞선 보인 미세구조 분석 결과와 같이, In이 첨가 됨에 따라 Cd와 달리 모재보다 결정립 크기가 25 % 정 도로 작아질 수 있으므로 결정립계의 피닝효과에 의해 경도가 높아질 수 있다. 또한 고용체 강화면에 있어서 In과 Au의 원자반지름 차가 Cd와 Au의 차이보다 크기 때문에 상대적으로 유리할 수 있다. 이는 Song 등7)이 보 고한 Au-Ag 금합금재에 In을 첨가하여 각 원소의 원자 크기의 차이에 따른 고용체강화로 경도가 증가한다는 보 고와 잘 일치하였다.

    따라서 In이 5.0wt% 이상 첨가된 각 솔더시료 모두 상업적으로 사용되는 10.0wt% Cd-솔더재 이상의 경도값 을 가져 선형가공이 가능한 솔더재로서의 특성을 확인 하였다.

    Fig. 5는 레드 골드 솔더재의 젖음각을 나타낸 그래프 이며, 그래프 내 그림은 In이 1.0wt% 첨가된 #2 시료의 실제 젖음각 분석 이미지를 나타낸 것이다.

    In이 없는 모재시료(#1)의 경우 50.7°를 나타내었으며, 특 히 분석 시 사용된 하부의 석고플라스크를 고려하면 모 재는 로스트왁스 주조시 잘 젖어들어 공정에 유리할 것 이 예상되었다.

    In이 1.0wt% 첨가된 시료의 경우 55.1°로 In이 투입됨 에 따라 소폭 상승하였다. 이후 In의 첨가량이 3.0~10.0 wt%로 증가함에 따라 각각 73.5°, 76.9°, 83.0°로 증가하 는 것을 확인하였다. 한편 Cd가 10.0wt% 첨가된 솔더 재의 경우 92.4°의 젖음각을 보여 In이 동일 비율로 첨 가된 시료보다 더 높은 것을 알 수 있었다.

    통상 주조용 재료로는 70° 미만의 접촉각을 나타내어 야 건전한 젖음이 가능하다.13) 그러나 상업적으로 이미 사용되고 있는 Cd가 포함된 솔더재의 경우 92.4°로 높 은 접촉각을 보이는데, 이는 실험의 편의상 18K 금속모 재와의 접촉각이 아닌 석고 기판 상부에서 측정하였기 때문으로 판단되었다. 그러나 간접적으로 In이 10.0wt% 까지 포함된 18K 솔더재 경우를 비교하면 10.0wt% Cd 의 상업적인 솔더재보다 상대적으로 좋은 젖음성을 보 인다고 판단되었다.

    4.결 론

    기존 인체에 유해한 중금속 원소인 Cd가 포함된 상업 적인 18K용 정함량 레드 골드 솔더재를 대체하기 위해 In을 제안하고 In의 첨가량에 따른 물성을 확인하였다. 제안된 In이 투입된 18K용 정함량 솔더재는 10.0wt%까 지 기존 레드 골드 모재와 비슷한 색상을 보였으며, 5.0wt% 이상의 In이 투입될 경우 모재보다 50.0 °C이상 낮고, Cd가 투입된 상업적 솔더재보다 유리한 융점을 가 지는 것을 확인하였다. 또한 In이 함유된 솔더는 양이 증 가할수록 고용강화로 인해 상업적 솔더재보다 우수한 경 도를 보여 선재가공이 유리하였고, 특히 젖음성도 Cd 첨 가 솔더시료 대비 우수하여 솔더재로서의 특성이 더 우 수하였다.

    Acknowledgement

    This work(Grants No. C0507243) was supported by Business for Cooperative R&D between Industry, Academy and Research Institute funded Korea Small and Medium Business Administration in 2017.

    Figure

    MRSK-28-89_F1.gif

    EDS mapping images of the samples with In contents of (a) 1.0wt%, (b) 3.0wt%, (c) 5.0wt%, and (d) 10.0wt%.

    MRSK-28-89_F2.gif

    FE-SEM images of the samples with In contents of (a) 0.0wt%, (b) 5.0wt%, (c) 10.0wt%, and (d) Cd 10.0wt%.

    MRSK-28-89_F3.gif

    Melting temperatures of red gold solder alloys.

    MRSK-28-89_F4.gif

    Vickers hardness results of Au-Cu-In solder alloys.

    MRSK-28-89_F5.gif

    Wetting angle results of red gold solder alloys.

    Table

    Sample description for 18K red gold and solder alloys [wt%].

    Results of Au content in each sample [wt%].

    EDS results of Cu and In contents in each sample [wt%].

    Lab color index results and macro images of 18K solder alloys.

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