• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.17 no.3
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• pp.1-9
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• 2010

We reported the methodology for the shear test which is one of the evaluation procedure for mechanical reliability of flip-chip package. The shear speed and the tip height are found to be two significant experimental parameters in the shear test. We investigated how these two parameters have an influence on the results, the shear strength and failure mode. In order to prove these experimental inconsistency, simulation using finite element analysis was also conducted to calculate the shear strength and to figure out the distribution of plastic energy inside of the solder ball. The shear strength decreased while the tip height increased or the shear speed decreased. A variation in shear strength due to inconsistent shear conditions made confusion on analyzing experimental results. As a result, it was strongly needed to standardize the shear test method.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.3
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• pp.29-35
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• 1997

실제로 용접구조물의 재료에는 항상 내부 잔류응력이 존재하며 그 크기는 재료내의 내부 잔류응력간의 평형의 원리(Self-equilibrating system)에 의해 결정 된다. 일반적인 구조 강도설계에서 행해지는 탄성해석에서는 재료 내부에 존재하는 잔류응력을 고려하지 않기 때문에 설계시에 계산된 응력이 심하중하의 구조물에서 발생하는 응력과 같다고 볼 수는 없다. 철강재료를 사용한 구조물의 경우 구조물 제작 공정 전반에 걸친 성형가공 및 조립과정에 수반되어 재료 내에는 잔류응력이 발생되며 특히 용접조립에 의해 용접부 근방에서는 재료의 항복강도 수준의 상당히 큰 용접응력 이 발생하게 된다. 일반적으로 용접잔류응력의 완화법으로 가장 확실한 방법은 후열 처리법(Post weld heat treatment, PWHT)이지만 이 방법의 적용은 구조물의 크기에 제한을 받게 된다. 따라서 PWHT를 적용하기 어려운 구조물에 대해서는 다른 방법에 의해 용접잔류 응력을 완화시켜야 하며 이 경우에 일반적인 방법으로 기계적 응력완화 법(Mechanical stress relief method, MSR)이 있다. 본고에서는 MSR의 기본원리에 대하여 간단하게 정리하고 실 구조물에 대한 MSR 적용시 고려해야 할 제반사항을 위하여 단순 용접부에 대한 MSR 적용 실험결과와 실제 압력용기를 대상으로 MSR을 자체 제작된 기술절차서에 따라서 시행하고 MSR의 적용성에 대해서 검토하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.12 no.4 s.37
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• pp.289-299
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• 2005

The ball shear force was investigated in terms of test parameters, i.e. displacement rate and probe height, with an experimental and non-linear finite element analysis for evaluation of the solder joint integrity in area array packages. The increase in the displacement rate and the decrease in the probe height led to the increase in the shear force. Excessive probe height could cause some detrimental effects on the test results such as unexpected high standard deviation and probe sliding from the solder ball surface. The low shear height conditions were favorable for assessing the mechanical integrity of the solder joints. The mechanical and electrical properties of the Sn-37Pb/Cu and Sn-3.5Ag/Cu BGA solder joints were also investigated with the number of reflows. The total thickness of the intermetallic compound (IMC) layers, consisting of Cu6Sn5 and Cu3Sn, was increased as a function of cubic root of reflow time. The shear force was increased up to 3 or 4 reflows, and then was decreased with the number of reflows. The fracture occurred along the bulk solder, in irrespective of the number of reflows. The electrical resistivity was increased with increasing the number of reflows.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.27 no.2
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• pp.395-409
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• 1997

성견의 2면 골내낭에서 calcium sulfate 이식이 치조골 및 백악질 재생 능력과 접합상피의 근단이동에 미치는 영향에 대해 알아보고자 3마리 성견의 상하악 제3대구치 근심면을 연결하는 깊이 4mm, 너비 4mm의 2면 골내낭을 외과적으로 형성하고 calcium sulfate를 이식한 군을 시험군으로, 치은박리술만을 실시한 군을 대조군으로 설정하였다. 술후 8주후에 치유결과를 접합상피의 길이, 백악질 형성, 치조골 형성, 결합조직 유착으로 나누어 조직학적으로 비교 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 접합상피의 길이는 대조군에서 2.28mm, 실험군에서 0.51mm로 나타났으며, 대조군과 실험군간에 유의성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 2. 백악질 형성은 대조군에서 1.33mm, 실험군에서 2.59mm로 나타났으며, 대조군과 실험군간에 유의성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 3.치조골 형성은 대조군에서 1.02mm, 실험군에서 2.30mm로 나타났으며, 대조군과 실험군간에 유의성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 4. 결합조직 유착은 대조군에서 0.50mm, 실험군에서 1.14mm로 나타났으며, 대조군과 실험군간에 유의성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 이상의 결과를 본 실험상의 한계내에서 고려하여 볼 때, calcium sulfate는 2면 골내낭의 치주치료에 치조골 및 백악질 재생 효과가 있으며 안전하고 경제적인 골 이식재 재료로 사용될 수 있으리라 사료된다.

• The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
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• v.3 no.1
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• pp.45-50
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• 2011

Despite the highly sophisticated development of finite element analysis, a finite element model for structural dynamic analysis can be inaccurate or even incorrect due to the difficulties of correct modelling, uncertainties on the finite element input data and geometrical oversimplification, while the modal data extracted from measurement are supposed to be correct, even though incomplete. The assumption that the test results represent the true dynamic behaviour of the structure, however, may not be correct because of various measurement errors. The measurement errors are investigated and their effects on estimated frequency response functions(FRFs) are also investigated.

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.4
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• pp.7-13
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• 1995

마이크로솔더링에 의한 전자기기는, 사회기능의 중추가 되는 컴퓨터, 통신 기기, 항공기 인공위성 등의 제어계를 구성하므로, 그 접속부에 대한 높은 신뢰성의 요구는 그 무엇보다 중요하다. 전자기기에 있어서의 솔더 접속부는 집과 기판의 전기 적.기계적 접속의 역할을 하고 있으며, 따라서 개개의 접속부의 파단은 전체의 불량 으로 연결된다. 실제 전자콤포넌트와 그 시스템의 단선 등의 사고에 있어서 자주 발생 하는 사고중의 하나가 솔더접속부의 단선에 의한 것이며, 그 단선중에서도 가장 보편 적이며 또한 대단히 심각한 문제로서 주목을 받고 있는 것이 솔더접속부의 열피로파단 이다. 전자기기를 사용할 때, 스위치의 on-off에 의한 power cycle과 환경의 온도변화 에 기인하는 반복열 사이클은 솔더접속부의 피로를 일으키게 되고, 결국에는 사용중에 파단을 초래하게 된다. 이러한 온도변화의 범위는 약 -55.deg. - 150.deg.C로 예상할 수 있으며, 여기서 최고온도인 150.deg.C는 Pb-Sn 공정합금의 경우 0.9Tm.p.이상의 고온에 해당한다. 이 피로는 등온적으로 또는 열사이클중에 발생하기도 한다. 솔더접 속부의 열피로수명은 대부분의 공업재료에서 나타나는 저사이클피로거동과 유사하게 발생하며, 솔더 접속부에 인가되는 열변형/응력(thermal strain/stress)의 크기에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 솔더는 서로 다른 열팽창계수를 갖는 칩과 회로 기관의 두종류의 재료를 접속하기 때문에, 상기한 바와 같은 반복열사이클에 의하여 발생하는 열변형/응력이 접속부의 피로.파단을 야기시킨다. 이러한 솔더접속부에 대한 주기적인 응력/변형의 인가는 접속부에 내.외적으로 현저한 변화를 야기시키게 되고, 열피로로 연결되며 결국에는 시스템의 전기적 단선을 초래하게 된다. 또한 열피로파단 현상는 변형/응력의 크기 뿐 만아니라 솔더합금자체의 야금학적인 물성에도 크게 의존 하며, 내적.외적인 열변화에 의한 야금학적인 특성변화도 크게 영향을 미친다. 솔더 접속부의 신뢰성에 대한 연구는, 그 중요성에 비추어 볼 때, 지금까지 수많은 연구가 행하여져 왔다. 그러나 신뢰성과 관련된 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에서의 연구는 비교적 적은 편이다. 따라서 본 해설에서는 전자기기의 마이크로 솔더접속부 에서 발생하는 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에 중점을 두어 서술하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.23 no.4
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• pp.34-40
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• 2005

There have been numerous approaches to examine the bonding strengths of solder joints. However, despite the technical and practical limitations, the precedent test methods such as the ball shear and ball pull tests are being used in industrial applications. In this study, the optimum jaw pressure with the modified protrusion jaw was introduced in order to obtain higher successful rate f3r ball pull testing. Furthermore, the pull strengths and fracture modes of Sn-8Zn-3Bi, Sn-4Ag-0.7Cu, and Sn-37Pb eutectic solder after isothermal aging tests ($100^{\circ}C,\;150^{\circ}C$), were evaluated with the protrusion jaw. The pull strength-displacement hysteresis curves and fracture surfaces were carefully investigated to evaluate the correlation between the pull strengths and the fracture modes of each solder. In conclusion, it is verified that Au-Zn IMCs (Intermetallic Compounds) have a detrimental effect on the pull strengths and changed fracture modes of Sn-8Zn-3Bi solder. Meanwhile, the microstructure transformation influences the degradation of pull strengths of Sn-4Ag-0.7Cu and Sn-37Pb solders.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.123-123
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• 2012

최근 연구되고 있는 TSV(Through Silicon Via) 기술은 Si 웨이퍼 상에 직접 전기적 연결 통로인 관통홀을 형성하는 방법으로 칩간 연결거리를 최소화 할 수 있으며, 부피의 감소, 연결부 단축에 따른 빠른 신호 전달을 가능하게 한다. 이러한 TSV 기술은 최근의 초경량화와 고집적화로 대표되는 전자제품의 요구를 만족시킬 수 있는 차세대 실장법으로 기대를 모으고 있다. 한편, 납땜 재료의 주 원료인 주석은 주로 반도체 소자의 제조, 반도체 칩과 기판의 접합 및 플립 칩 (Flip Chip) 제조시의 범프 형성 등 반도체용 배선재료에 널리 사용되고 있다. 최근에는 납의 유해성 때문에 대부분의 전자제품은 무연솔더를 이용하여 제조되고 있지만, 주석을 이용한 반도체 소자가 고밀도화, 고 용량화 및 미세피치(Fine Pitch)화 되고 있기 때문에, 반도체 칩의 근방에 배치된 주석으로부터 많은 알파 방사선이 방출되어 메모리 셀의 정보를 유실시키는 소프트 에러 (Soft Error)가 발생되는 위험이 많아지고 있다. 이로 인해, 반도체 소자 및 납땜 재료의 주 원료인 주석의 고순도화가 요구되고 있으며, 특히 알파 방사선의 방출이 낮은 로우알파솔더 (Low Alpha Solder)가 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구는 4인치 실리콘 웨이퍼상에 직경 $60{\mu}m$, 깊이 $120{\mu}m$의 비아홀을 형성하고, 비아 홀 내에 기능 박막증착 및 전해도금을 이용하여 전도성 물질인 Cu를 충전한 후 직경 $80{\mu}m$의 로우알파 Sn-1.0Ag-0.5Cu 솔더를 접합 한 후, 접합부 신뢰성 평가를 수행을 위해 고속 전단시험을 실시하였다. 비아 홀 내 미세구조와 범프의 형상 및 전단시험 후 파괴모드의 분석은 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 관찰하였다. 연구 결과 비아의 입구 막힘이나 보이드(Void)와 같은 결함 없이 Cu를 충전하였으며, 고속전단의 경우는 전단 속도가 증가할수록 취성파괴가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구를 통하여 전해도금을 이용한 비아 홀 내 Cu의 고속 충전 및 로우알파 솔더 볼의 범프 형성이 가능하였으며, 이로 인한 전자제품의 소프트에러의 감소가 기대된다.

• Conservation Science in Museum
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• v.26
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• pp.67-82
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• 2021

Two golden beads (Buyeo 5336) housed at the Buyeo National Museum were discovered in 1993 near the site of an ancient workshop in Neungsan-ri in Buyeo-gun, Chungcheongnam-do Province. These rare examples from the Baekje Kingdom of an application of granulation have maintained their original form intact, and thus serve as important materials for the investigation of production techniques applied. This study analyzed the composition of the golden beads using a portable X-ray fluorescence analyzer, a stereo microscope, and a scanning electron microscope with an energy dispersive X-ray spectrometer. The manufacturing technique was examined through the observation of the micro-shape and the surface condition and by a composition analysis of the joint part. In both beads, a hole was pierced in a hollow body and the bead was decorated with golden wires around the hole and gold granules in other parts. In some areas, golden granules had been attached to the gold plate and golden wires were then placed over the granules. The purity of both the wires and the granules was analyzed as 23.6 - 23.7K. A high copper content was detected in some of the parts where the granules were attached. The findings of a previous reproduction experiment and study of production methods suggest that the beads were made using the copper diffusion technique.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.22 no.1
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• pp.176-182
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• 2018

The purpose of this study was to investigate the safety and rationality of buckling strength and length coefficient by comparing with the design standards of domestic and foreign compression materials based on the buckling test results of circular steel pipe with ball joints. The types of round steel pipes selected for buckling performance evaluation were ø$48.6{\times}2.8t$, ø$60.5{\times}3.2t$ and ø$76.3{\times}3.2t$. For the design of domestic and foreign compression materials, Korea 's Load Resistance and Factor Design, Japan' s Limit State Design, and British Standard BS5950 standard were applied. In this study, we compared and analyzed the buckling performance between the experimental results of the previous research and the domestic and foreign design standards. The results were summarized as follows. As a result of applying the full length of the member to the buckling length in the compression materials design standards of each country, it was 64-89% of the buckling strength by the experiment. Therefore, it is deemed desirable to perform the member design according to the current design standard formula for safety. Experimental results show that the measured buckling strength was 1.02-1.43 times higher than the buckling strength of pure cylindrical steel tubes in the design standards of Korea, Japan and the United Kingdom compression materials. Consequently, it seemed that the buckling strength of individual member in the design of space frame structure should be considered buckling coefficient as the length of pure round steel pipe rather than the length of inter-node.