본 연구에서는 융점 이상에서의 유지시간에 따른 Sn-3.5Ag 및 Sn-37Pb 공정솔더볼과 Au/Ni/Cu 기판 사이의 야금학적 특성을 고찰하였다. 현재 상용되는 리플로 솔더링 장비를 사용하여, 최고 솔더링 온도와 Conveyor 속도를 변화시킴으로써 융점이상에서의 유지시간을 측정하였다. 결과로서 접합부 계면에서 스캘럽 형태의 $Ni_3Sn_4$금속간화합물이 형성되었고, Cu-Sn계 화합물은 관찰되지 않았다. Ni층이 Cu의 확산 장벽으로 작용하였다. 최고 솔더링 온도가 증가함에 따라 금속간화합물 층의 두께가 최고 2.2$\mu\textrm{m}$까지 성장하였다. 스캘럽의 형상은 반구형에서 지름이 더 작은 볼록한 형상으로 변하게 된다. 접합부의 미세경도값은 Sn-3.5Ag와 Sn-37Pb의 공정조직이 성장함에 따라 감소하였다.
Kim, Hyun-Ho;Kim, Do-Hyung;Kim, Jong-Bin;Kim, Hee-Jin;Ahn, Jae-Ung;Kang, In-Soo;Lee, Jun-Kyu;Ahn, Hyo-Sok;Kim, Sung-Dong
마이크로전자및패키징학회지
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제17권3호
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pp.65-69
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2010
In this study, we investigated the effects of UBM(Under Bump Metallization) and solder composition on the drop impact reliability of wafer level packaging. Fan-in type WLP chips were prepared with different solder ball composition (Sn3.0Ag0.5Cu, and Sn1.0Ag0.5Cu) and UBM (Cu 10 ${\mu}m$, Cu 5 ${\mu}m$\Ni 3 ${\mu}m$). Drop test was performed up to 200 cycles with 1500G acceleration according to JESD22-B111. Cu\Ni UBM showed better drop performance than Cu UBM, which could be attributed to suppression of IMC formation by Ni diffusion barrier. SAC105 was slightly better than SAC305 in terms of MTTF. Drop failure occurred at board side for Cu UBM and chip side for Cu\Ni UBM, independent of solder composition. Corner and center chip position on the board were found to have the shortest drop lifetime due to stress waves generated from impact.
전형적인 3-전극 시스템의 순환전압전류법을 사용하여 알킬기를 가진 에탄올아민 용액 중에서 스테인리스에 대한 전류-전압 곡선을 측정하였다. 스테인리스는 작업 전극으로, Ag/AgCl 전극은 기준 전극으로, 그리고 백금선은 상대 전극으로 각각 사용하였다. N-에틸에탄올아민과 N,N-디메틸에탄올아민 용액에서의 스테인리스의 C-V특성은 순환전압전류법으로부터 산화전류에 기인한 비가역 공정으로 나타났다. 부식억제제의 확산계수의 효과는 각각 농도 증가에 따라 감소하였다. 금속의 SEM 이미지로부터 0.5 N의 전해질에서 부식억제제인 N,N-디에틸에탄올아민 ($1.0{\times}10^{-3}M$)을 첨가한 경우, 구리와 니켈에서 부식억제 효과가 향상되었다.
The silver thick film has been used in many industries such as display, chip, solar cell, automobile, and decoration with conventional heating. The silver thick film is fired with optimal time and temperature. However, decreasing the fabrication time is required due to high production power. Furthermore, there is a problem that silver in electrode is diffused throughout any substrates. For inhibiting the Ag diffusion and long fabrication time we considered a microwave heating. We investigated firing of silver thick film with conventional and microwave heating. The temperature of substrate was measured by thermal paper and the temperature of substrate was under $100\;^{\circ}C$ The shrinkage of electrode was measured with optical microscopy and optical profilometry. The shrinkage of electrode heat treated with microwave for 5min was similar to the that fired by the conventional heating for several hours. After firing by two types of heating, the diffusion of silver was determined using a optical microscope. The microstructure of sintered silver thick film was observed by SEM. Based on our results, the microwave heating should be a candidate heating source for the fabrication electronic devices in terms of saving the tact time and preventing the contamination of substrate.
추출폴라로그래프법을 이용하여 6가 크롬을 정량하는 방법에 대하여 검토하였다. 수용액중의 Cr(Ⅵ)을 초산완충용액 (pH = 5.4)에서 diethyldithiocarbamate를 킬레이트제로 사용하여 methylisobuthylketone용매로 추출하여, 이 추출액에 지지전해제로 sodium perchlorate를 넣어 직류 폴라로그램을 얻었다. 이 추출착물의 환원파는 확산지배적이었으며, 이 파의 반파전위는 -0.81 volts vs. SCE 였다. 이 환원파의 확산전류는 Cr(Ⅵ)의 양이 8 ppm 에서 160 ppm 까지의 농도범위에서 Cr(Ⅵ)의 농도에 비례하였다. 더욱이 2배량의 Cr(Ⅲ)이 공존해도 Cr(Ⅵ)의 정량에 별 영향이 없으므로 Cr(Ⅲ)와 Cr(Ⅵ)의 분별정량이 가능하며 또 Mn(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Ag(Ⅰ), Mg(Ⅱ), Ni(Ⅱ) 등이 약 1000배 정도 공존하여도 Cr(Ⅵ)의 정량에는 별 영향이 없었다
무연솔더 $Sn0.7wt{\%}Cu,\;Sn3.8wt{\%}Ag0.7wt{\%}Cu$ 솔더와 Pt층의 시효처리에 따른 계면반응에 대한 연구를 수행하였다. $250^{\circ}C$에서 30 초간 리플로한 $Sn3.8wt{\%}Ag0.7wt{\%}Cu/Pt$시편과, $260^{\circ}C$에서 30초간 리플로한 $Sn0.7wt{\%}Cu/Pt$ 시편을 이용하여 125, 150, $170^{\circ}C$에서 25-121 시간동안시효처리 하였다. 시효처리 온도와 시간에 따른 계면 금속간화합물의 두께 및 형상변화를 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) 및 x-ray diffractometry (XRD)를 이용하여 분석하였다. 분석 결과 계면에서 $PtSn_4,\;PtSn_2$가 발견되었고, 이런 금속간화합물 성장은 확산에 의해 지배됨을 발견하였다. 시효처리 온도와 시간에 따른 금속간화합물의 두께 변화를 이용하여 각 솔더에서의 계면 금속간화합물의 생성 활성화 에너지를 구해본 결과 $Sn3.8wt{\%}Ag0.7wt{\%}Cu/Pt$는 145.3 kJ/mol, $Sn0.7wt{\%}Cu/Pt$는 165.1 kJ/mol의 값을 가지고 있었다.
산소를 수용체로 하여 $H_2O_2$를 생성하는 산화효소인 glucose oxidase (GO) 와 alcohol oxidase (AO)를 이용하여 glucose와 ethanol에 대한 분광학적 효소분석법과 전기화학적 효소분석법을 연구하였다. Glucose에 대한 정량분석의 경우 GO 반응에서 생성된 $H_2O_2$를 peroxidase를 사용하여 $K_4Fe(CN)_6$에 반응시키고 그 결과 생성된 $K_3Fe(CN)_6$의 흡광도를 418 nm에서 측정하거나 Ag/AgCl (포화 KCl) 기준전극에 대하여 -55 mV를 부하시킨 유리질 탄소전극에서 $K_3Fe(CN)_6$의 확산전류를 측정하였다. 전류법 측정이 분광광도법 측정보다 1/1000 정도 더 낮은 농도까지 검출할 수 있었으며 직선성을 갖는 농도 범위도 10배 더 연장되었다. Ethanol에 대한 정량분석의 경우 $K_3Fe(CN)_6$가 AO에 의하여 순간적으로 소거되었으므로 AO 반응만을 이용하여 $H_2O_2$의 생성속도를 +0.900 V에서 측정하거나 용존 $O_2$의 감소속도를 -0.500 V에서 전류법으로 측정하였다.
Even though electroless Hi and Sn-Ag-Cu solder are widely used materials in electronic packaging applications, interfacial reactions of the ternary Ni-Cu~Sn system have not been known well because of their complexity. Because the growth of intermetallics at the interface affects reliability of solder joint, the intermetallics in Ni-Cu-Sn system should be identified, and their growth should be investigated. Therefore, in present study, interfacial reactions between electroless Ni UB7f and 95.5Sn-4.0Ag-0.5Cu alloy were investigated focusing on morphology of the IMCs, thermodynamics, and growth kinetics. The IMCs that appear during a reflow and an aging are different each other. In early stage of a reflow, ternary IMC whose composition is Ni$_{22}$Cu$_{29}$Sn$_{49}$ forms firstly. Due to the lack of Cu diffusion, Ni$_{34}$Cu$_{6}$Sn$_{60}$ phase begins growing in a further reflow. Finally, the Ni$_{22}$Cu$_{29}$Sn$_{49}$ IMC grows abnormally and spalls into the molten solder. The transition of the IMCs from Ni$_{22}$Cu$_{29}$Sn$_{49}$ to Ni$_{34}$Cu$_{6}$Sn$_{60}$ was observed at a specific temperature. From the measurement of activation energy of each IMC, growth kinetics was discussed. In contrast to the reflow, three kinds of IMCs (Ni$_{22}$Cu$_{29}$Sn$_{49}$, Ni$_{20}$Cu$_{28}$Au$_{5}$, and Ni$_{34}$Cu$_{6}$Sn$_{60}$) were observed in order during an aging. All of the IMCs were well attached on UBM. Au in the quaternary IMC, which originates from immersion Au plating, prevents abnormal growth and separation of the IMC. Growth of each IMC is very dependent to the aging temperature because of its high activation energy. Besides the IMCs at the interface, plate-like Ag3Sn IMC grows as solder bump size inside solder bump. The abnormally grown Ni$_{22}$Cu$_{29}$Sn$_{49}$ and Ag$_3$Sn IMCs can be origins of brittle failure.failure.
Rhizoctonia solani AG2-2에 의해 발생되는 잔디 갈색퍼짐병(large patch)은 한국잔디로 식재된 골프장 페어웨이에서 문제가 되는 대표적 병해이다. 본 연구에서는 잔디 갈색퍼짐병의 생물학적 방제법에 이용할 수 있는 길항 미생물을 R. solani AG2-2에 대한 항균활성과 균사생장 억제율 등을 기준으로 1차 선발하였고, 선발된 길항미생물에 대해 폿트 수준의 생물검정실험을 실시하였다. 두 실험을 통해 선발된 길항미생물 중에서 상대적 길항효과 지수(RPI) 값을 기준으로 잔디 갈색퍼짐병에 대해 가장 우수한 것으로 최종 선발된 길항미생물 CJ-9는 동정한 결과 Bacillus subtilis로 밝혀져, B. subtilis CJ-9이라 명명하였다. B. subtilis CJ-9는 합성농약에 대한 내성 실험을 통해 현장에 적용시 화학 농약과의 혼용이 가능함을 밝혔다. 골프장에서 야외 포장시험을 실시한 결과, 실험 기간동안 합성농약에 의한 관행처리구에서 잔디 갈색퍼짐병이 2차례 발병된 것과 비교하여 B. subtilis CJ-9를 처리한 시험구에서는 전혀 발생하지 않아 방제 효과가 인정되었다. 선택배지를 이용한 병원균 밀도 조사를 통하여 B. subtilis CJ-9 처리가 잔디 갈색퍼짐병을 일으키는 병원균의 밀도를 감소시키는 것을 확인하였다. 따라서 B. subtilis CJ-9이 잔디 갈색퍼짐병 방제를 위해 합성농약을 대체할 수 있는 친환경적인 방제방법이 될 수 있음을 입증하였다.
Glucose oxidase was immobilized in polypyrrole by electrosynthesis. The enzyme had an influence on the redox properties of a complex enzyme electrode. In the cyclic voltammograms of the enazyme electrode new peaks were appeared at the potential around 0.7V vs. Ag/AgCl in additional to the typical peaks for polypyrrole. The more immobilized the stronger the peaks became. During the cycling the pH of electrolyte solution was decreased to about 4.4 The reason for that is to be the proton released from the carboxyl in the glucose oxidase in order to keep on a charge neutrality of the oxidized enzyme. This fact suggests that the new peaks in the voltammograms are caused by the redox of glucose oxidase. In the AC impedance spectrum analysis of the electrode the diffusion of electrolyte anion was limited because of chained structure of the enzyme. The faradic impedance was large since the glucose oxidase is an insulator. Therefore when glucose oxidase is entrapped the enzyme should be limited in amount. Because the growth of the polypyrrole is accompanied both charge transfer and mass transport. For the traditional electrosynthesis that means amount of enzyme present in the electrode is limited to as much as film growable.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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