• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-38
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• 2009

전자 기기 제품들이 소형화 및 휴대화 되면서 낙하충격 신뢰성에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 대표적인 무연솔더인 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더를 이용하여 ENIG (Electroless Nickel Iimmersion Gold), OSP (Organic Solderability Preservative) 표면 처리와 등온 시효 시험 (High Temperature Storage test)에 따른 보드 레벨 패키지 (board level package)의 낙하충격 신뢰성 (drop reliability) 시험을 수행하였다. 또한 충격 조건을 변화시켜 시편에 가해지는 가속도 (G:acceleration)와 충격 지속 시간 (pulse duration)에 따른 신뢰성을 평가하였다. 기판의 strain측정 결과 중앙 부위가 가장 응력이 컸으며, 충격가속도에 비례하여 응력이 증가하였다. 시효 처리 전에는 OSP처리된 기판이 다소 우수한 신뢰성을 보였지만, 시효 처리후에는 ENIG기판에서 신뢰성이 우수하였고, 반대로 OSP는 감소하는 경향을 보였다. OSP의 경우 과도한 금속간화합물 (intermetallic compound)의 성장으로 인해 접합 계면에서 취성파괴 (brittle fracture)가 일어난 것을 관찰할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권2호
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• pp.69-77
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• 2020

최근 급격히 증가하는 생산량과 설치로 태양광모듈의 재활용이 주요 이슈가 되고 있다. 연구 결과에 따르면, 폐 태양광모듈의 양은 2030년에는 약 8600톤에 달할 것으로 예상되며, 결정질 실리콘 태양광 모듈은 그 가운데 약 90%에 달할 것으로 예상하고 있다. 결정질 실리콘 태양광 모듈은 중량비로 약 1.3%의 태양광 리본을 함유하며, 이 태양광 리본은 태양광 모듈에 함유된 대다수의 납, 주석, 구리를 포함하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구는 태양광 리본으로부터 유가금속을 분리하고자 시도되었다. 샘플 분석 결과 태양광 리본은 약 82.1% 구리, 8.9% 주석, 5.2% 납, 그리고 3.1% 은을 포함하는 것으로 확인되었다. 침출 실험은 3M 염산을 사용하였고, 침출 된 은 이온은 염화은의 할로겐 화합물로 회수되었다. 구리의 경우, Lix984N을 이용해 납과 주석으로부터 분리되었고, 3M의 황산을 이용해 스트리핑 되었다. 한편, 최적 조건하에서 구리 침출 효율은 약 99.64%이었다. 납과 주석의 경우, 수소이온 농도 조절을 통해 분리될 수 있었으며, 이 경우, 회수율은 약 99%이었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.123-128
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• 2018

플럭스의 활성제 종류에 따른 솔더페이스트의 인쇄성 및 젖음성을 평가하였다. 활성제는 디카르복실산 계열로 탄소기의 개수가 0인 옥살산, 1인 말론산, 2인 숙신산, 3인 글루타르산, 4인 아디프산, 5인 피메릭산이 사용되었다. SMT scope로 $250^{\circ}C$에서 용융솔더를 실시간 관찰했을 때, 글루타르산을 사용한 솔더가 가장 매끈한 표면을 갖고, 젖음성도 우수함을 알 수 있었다. 슬럼프율은 탄소기 개수가 1, 2, 3인 말론산, 숙신산, 글루타르산을 활성제로 사용했을 때 작았고, 퍼짐성은 활성제의 탄소기 개수가 2 이상인 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피메릭산을 사용했을 때 우수하였다. 웨팅밸런스로 젖음성을 분석한 결과 탄소기 개수가 3이상일 때, 제로크로스타임이 1초 이하로 우수함을 알 수 있었다. 탄소기 개수가 0, 1인 옥살산, 말론산을 플럭스 활성제로 사용하였을 때, 제로크로스 타임이 길고 최대 젖음력이 낮았다. DSC와 TGA를 통해 옥살산과 말론산을 활성제로 사용한 플럭스는 솔더링 시 분해가 발생되고, 이로 인해 활성도가 떨어져서 디웨팅 등이 발생하였다. 글루타르산은 재산화가 적고, 높은 젖음성과 낮은 슬럼프 특성을 보여 주었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제24권6호
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• pp.21-27
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• 2006

This study was focused on the evaluation of the thermo-mechanical board-level reliability of Pb-bearing and Pb-free surface mount assemblies. The composition of Pb-bearing solder was a typical Sn-37Pb and that of Pb-free solder used in this study was a representative Sn-3.0Ag-0.5Cu in mass %. Thermal shock test was chosen for the reliability evaluation of the solder joints. Typical $Cu_6Sn_5$ intermetallic compound (IMC) layer was formed between both solders and Cu lead frame at the as-reflowed state, while a layer of $Cu_3Sn$ was additionally formed between the $Cu_6Sn_5$ and Cu lead frame during the thermal shock testing. Thickness of the IMC layers increased with increasing thermal shock cycles, and this is very similar result with that of isothermal aging study of solder joints. Shear test of the multi layer ceramic capacitor(MLCC) joints was also performed to investigate the degradation of mechanical bonding strength of solder joints during the thermal shock testing. Failure mode of the joints after shear testing revealed that the degradation was mainly due to the excessive growth of the IMC layers during the thermal shock testing.

• 자원환경지질
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• 제28권3호
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• pp.221-229
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• 1995

The heavy metal contents and their dispersion patterns in stream water, stream sediments, land plants and aquatic larvae collected from the hydrologic system flowing via the wasted ore dump of the Moak Au-Ag mine were investigated systematically in order to evaluate the environmental impacts of the abandoned metal mine. The heavy metal content increases abruptly in the vicinity of the wasted ore dump, then attenuated with increasing distance from the mine area. Attenuating rates were stream water > stream sediments > land plants > aquatic larvae. On the other hand, the cumulative content of heavy metals was stream sediments >aquatic larvae > land plants > stream water. Each element tends to be enriched selectively according to media; Zn > Cu > Cd > Pb in stream water, Zn > Pb > Cu > Cd in stream sediments and land plants, and Zn > Cu > Pb > Cd in aquatic larvae. These results show that the degree of enrichment and dispersion of pollutant extruded from the wasted ore dump are different according to elements and media, and that the circulation system of materials of each medium is different. The heavy metals, especially Cu, Pb and Zn, of polluted downstream sediments occur in high proportions of Fe-Mn oxides and organic bounded forms, which show high potential of a secondary pollution source. The content of heavy metals and their dispersion patterns in stream sediments are different from those of ten years ago; pollution levels of heavy metals were degraded in various ranges. The Zn and Cu-polluted areas were widened whereas Fe and Pb-polluted areas were reduced. In crops collected from the farm lands in downstream area, the pepper was more concentrated in all heavy metal than rice. The pepper showed some contaminated level in Cu(9.7ppm) and Zn(149ppm), and the rice in Zn(90ppm). However, both crops showed no significant level in Cd(<0.2ppm) and Pb(<0.5ppm).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.141-149
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• 2009

초고속 연산용 CMOS(complementary Metal Oxide Semiconductor) 배선재료로 사용되고 있는 구리(Cu)가, 기가급 메모리 소자용 금속 배선 물질에도 사용이 시작되면서 구리 박막에 대한 재료 및 공정이 새로운 조명을 받고 있다. 반도체 금속 배선에 사용하는 수 nm 두께의 구리 박막의 형성에 전해도금(electrodeposition)과 무전해 도금(electroless deposition) 같은 전기화학적 방법을 이용하게 되어서 표면 처리, 전해액 조성과 같은 중요한 요소에 대한 최신 연구 동향을 요약하였다. 구리 박막에서 구리 배선을 제작하여야 하므로 새로운 패턴 기술인 상감기법이 도입되어, 구리도금과 상감기법과의 공정 일치성 관점에서 전해도금과 무전해 도금의 요소 기술에 대해 기술하였다. 구리보다 비저항이 낮아 차세대 소자용 배선에 있어서 적용이 예상되는 은(Ag)을 전기화학적 방법으로 금속 배선에 적용하는 최신 연구에 대하여도 소개하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.1005-1112
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• 1995

Al-Li-Cu-Mg합금에서 0~9% 범위의 stretching이 석출상 및 기계적성질에 미치는 영향을 조사하였다. Stretching을 하였을 경우 $\delta$'(A1$_3$Li)석출상의 크기는 변화가 없었으나 T$_1$(Al$_2$CuLi)석출상은 미세하고 균일하게 분포하였으며 입계석출물도 비교적 적게 형성되었다. 또한 변형부위에 분포하는 $\delta$'석출상에 의한 planar slip도 감소되었다. 항복강도는 15$0^{\circ}C$에서 120시간 시효처리 하였을때 stretching을 하지 않은 경우 328~342 Mpa에서 6% stretching을 하였을 경우 466~488MPa로 향상되었으며 연신율은 같은 조건에서 각각 9.7~10.4%와 5~5.7%를 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권5호
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• pp.377-383
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• 2017

Microstructure, electric, and thermal properties of the Ta-Cu composite is evaluated for the application in electric contact materials. This material has the potential to be used in a medium for a high current range of current conditions, replacing Ag-MO, W, and WC containing materials. The optimized SPS process conditions are a temperature of $900^{\circ}C$ for a 5 min holding time under a 30 MPa mechanical pressure. Comparative research is carried out for the calculated and actual values of the thermal and electric properties. The range of actual thermal and electric properties of the Ta-Cu composite are 50~300 W/mk and 10~90 %IACS, respectively, according to the compositional change of the 90 to 10 wt% Ta-Cu system. The results related to the electric contact properties, suggest that less than 50 wt% of Ta compositions are possible in applications of electric contact materials.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권12호
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• pp.1056-1063
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• 2010

We present a new joining method for Pd-Cu membrane foils used as permeation tubes to collect $CO_2$. Since foils have poor mechanical strength, joining should be done at low temperatures to reduce residual stresses and without joining pressure. This contradicts the well known conditions for good contact between base materials that determines joint qualities. We selected Sn-Ag-Cu alloys that are highly reactive with Pd and Cu as a filler metal. As the filler melts at joining temperatures as low as $220{\sim}280^{\circ}C$, Pd and Cu are dissolved into the melt and react with the filler elements, which raises the melting temperature of the filler based on eutectic structures among the elements. Then, isothermal solidification progresses for the rest of the joining time. Intermetallic compounds (IMC) in the joints, one of the main factors for brittle joints, are inevitably formed. However, by optimizing both joining time and temperature, we balanced the wettability with IMC. Sealing test results confirmed that the joints are mechanically reliable during operation.

• International Journal of Korean Welding Society
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• 제4권1호
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• pp.46-52
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• 2004

To combine the mechanical advantages of ceramics with those of metals, one often uses both materials within one composite component. But, as known, they have different material properties and fracture behaviors. In this study, a four-point bending test is carried out on $Si_3N_4$ joined to ANSI 304L stainless steel with a Ti-Ag-Cu filler and a Cu interlayer at room temperature to evaluate their longitudinal strain behaviors. And, to detect localized strain, a couple of strain gages are pasted near the joint interfaces of the ceramic and metal sides. The normal strain rates are varied from $3.33{\times}10^5$ to $3.33{\times}10^{-1}s^{-1}$ Within this range, the experimental results showed that the four-point bending strength and the deflection of the interlayer increased with increasing the strain rate.