• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권2호
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• pp.55-59
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• 2015

Novel low-volume solder-on-pad (SoP) process is proposed for a fine pitch Cu pillar bump interconnection. A novel solder bumping material (SBM) has been developed for the $60{\mu}m$ pitch SoP using screen printing process. SBM, which is composed of ternary Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) solder powder and a polymer resin, is a paste material to perform a fine-pitch SoP in place of the electroplating process. By optimizing the volumetric ratio of the resin, deoxidizing agent, and SAC305 solder powder; the oxide layers on the solder powder and Cu pads are successfully removed during the bumping process without additional treatment or equipment. The Si chip and substrate with daisy-chain pattern are fabricated to develop the fine pitch SoP process and evaluate the fine-pitch interconnection. The fabricated Si substrate has 6724 under bump metallization (UBM) with a $45{\mu}m$ diameter and $60{\mu}m$ pitch. The Si chip with Cu pillar bump is flip chip bonded with the SoP formed substrate using an underfill material with fluxing features. Using the fluxing underfill material is advantageous since it eliminates the flux cleaning process and capillary flow process of underfill. The optimized interconnection process has been validated by the electrical characterization of the daisy-chain pattern. This work is the first report on a successful operation of a fine-pitch SoP and micro bump interconnection using a screen printing process.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.81-81
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• 2018

Bi-Te계 열전소자는 상온에서의 열전 효율이 우수하기 때문에 항공, 컴퓨터 등의 열전발전 또는 열전냉각 모듈에 널리 사용된다. 이 열전소자를 활용한 열전모듈은 다수의 n형 및 p형 열전소자가 세라믹 위에 형성된 Cu 전극에 전기적으로 직렬이 되도록 서로 솔더링 접합이 되어 있는 구조를 가지고 있다. 이처럼 직렬 연결된 방식에서는 높은 접합강도를 필요로 한다. 열전모듈 제작 시 Bi-Te 계 소자를 바로 Cu 기판에 접합시키면 솔더에 들어있는 Sn과 기판의 Cu가 접합하는 과정에서 소재 내로 확산하여 접합강도를 저하시킨다. 이러한 열전모듈의 접합강도 저하를 막기 위해 무전해 Ni-W-P 도금층을 확산 방지층으로 적용하였다. 본 연구에서는 Ni-W-P 도금이 Bi-Te 계 열전 모듈의 접합강도에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서는 Bi-Te계 열전소자에 양호한 밀착성을 가지는 Ni-W-P 도금층을 형성시키기 위해서 알루미나 분말을 이용한 sand-blasting 방법을 사용하여 Bi-Te 소재 표면에 분사하는 방법으로 표면을 거칠게 하였다. 그 후 무전해 Ni-W-P 도금을 $85^{\circ}C$에서 20분간 실시하여 약 4um의 Ni-W-P 도금층을 형성시켰다. 열전 모듈은 Sn-Ag-Cu 솔더를 사용하여 제작하였으며 접합강도는 Bonding tester를 사용하여 측정하였다. 제작한 열전 모듈의 단면 및 파단면 관찰을 통하여 접합강도가 변하는 요인을 조사하였다. 제작한 열전 모듈의 단면을 FE-EPMA로 관찰한 결과 Ni-W-P 도금층이 Bi-Te 소자와 Sn과 Cu사이의 확산을 방지하는 확산방지층 역할을 하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 열처리 전 열전모듈과 200도, 150시간 열처리 후 접합강도를 각각 측정해 본 결과, 열처리 후의 접합강도가 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 Bi-Te계 열전모듈 제작에 무전해 Ni-W-P 도금층을 형성시키므로 인해 확산방지층의 생성과 접합강도의 상승에 도움을 주었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권3호
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• pp.169-175
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• 2012

연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.

• 보존과학회지
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• 제19권
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• pp.67-72
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• 2006

경주 왕경지역에서 출토된 금동풍탁의 성분조성과 납동위원소비를 분석하였다. 유도결합플라즈마분광분석법(ICP)으로 주성분 및 미량성분 10개 원소를 분석한 결과 풍탁의 소지는 Cu와 Sn의 합금으로서 조성비는 92:4 이었다. 그외 8종(Pb, Zn, Fe, Ag, Ni, As, Sb, Co)의 미량성분은 모두 0.2% 이하로서 검출되었다. 이러한 결과는 Cu와 Sn 광석을 고순도로 정련하여 풍탁을 제조하였다는 것을 의미한다. 풍탁의 납동위원소비는 열이온화질량분석기(TIMS)로 측정하였고, 기존의 한국, 중국 및 일본의 납광석의 산지별 데이터베이스를 이용하여 풍탁 제조에 사용한 원료 산지를 추정하였다. 그 결과 납동위원소비에 의한 원료광석의 산지는 일치하지 않고 있어 판단이 어려워 단정적으로 기술할 수 없었다. 향후 연구과제로 남겨 놓고자 한다. 또한 풍탁의 미세조직을 관찰한 결과 일반적인 주조조직에서 볼 수 있는 dendrite조직이 잘 발달되어 있었으며 특별한 열처리 공정은 발견되지 않았다. 풍탁에 대한 이러한 일련의 과학 분석 결과는 향후 시대적, 지역적으로 풍탁의 비교 연구를 위한 기초자료로서 활용될 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제29권4호
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• pp.221-227
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• 2016

구리는 생지구화학적인 과정에 필수적인 전이금속으로 최근 질량분석기 및 분석기술의 발달로 인해 구리 동위원소를 이용한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있으나, 국내에서는 아직까지 구리 동위원소에 대한 분석 및 이를 이용한 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 $AG^{(R)}$ MP-1M 음이온 교환 수지를 충진한 칼럼을 이용하여 구리 분리법을 정립하고 이에 대한 신뢰성 검증을 위하여 두 종류의 암석표준물질(BHVO-2, BIR-1a)에 대해서 동위원소 분석을 실시하였다. 본 연구에 사용된 두 가지 분리법 모두 95% 이상의 회수율을 보였으나 HCl과 $H_2O_2$의 혼합산을 이용하여 분리된 구리에 대하여 분석된 동위원소 값이 기존 보고 값과 오차범위 내에서 잘 일치하였다. 본 연구에서 개발된 구리 동위원소 분석법은 향후 환경과학 등 다양한 분야에서 중요하게 활용될 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
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• 제29권4호
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• pp.355-366
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• 2013

전세품인 청동기를 대상으로 ICP-AES, SEM-EDS와 두 종류의 P-XRF (Bench top type, Gun type)를 이용하여 성분분석과 미세조직 관찰을 실시하였다. 또한 전세품 청동기의 성분 함유량을 분석하는 과학적 분석을 이용하여 특이원소의 검출에 따른 청동기의 진위 판별에 대한 적용성 연구를 실시하였다. ICP-AES의 분석 결과 청동기는 3원 합금(Cu-Sn-Pb계)의 청동으로 Ag, As, Co, Fe 등의 미량 성분이 검출되었으며 특이 원소(Zn 등)는 검출되지 않았다. P-XRF 분석결과 ICP-AES 분석결과와 비교하였을 때 Cu의 함유량은 10~25% 낮고, Sn 함유량은 10~20% 높게 검출되었다. 이는 탈주석 현상으로 Sn의 함유량이 높은 산화주석($SnO_2$) 화합물이 청동기 표면에 존재하여 영향을 주는 것으로 판단되었다. 그리고 SEM-EDS 분석결과 Pb의 편석 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 과학적 분석 방법을 이용하여 청동 소지층과 부식층(표면)의 성분 조성 관계가 서로 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 청동유물은 미세조직 및 성분분석 결과만으로 진위판별에 대한 결과를 적용하기가 어려웠다. 따라서 매장 환경 및 유물의 보존 상태 등에 따라 부식생성물질이 서로 다른 양상을 보이는 것에 착안하여 부식생성물질에 대한 추가적인 연구와 고고미술사적인 비교연구를 통하여 진위여부를 확인할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권4호
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• pp.285-288
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• 2016

단백질 분해효소는 단백질 내 아미노산의 펩티드 결합을 가수분해하며, 산업분야에서 가장 많이 사용되는 효소이다. 이전의 논문에서 부패한 나무로부터 Pseudoxanthomonas sp. WD12와 WD32를 분리하였다. 분비된 단백질 분해효소의 특성을 조사한 결과 WD12는 pH 9.0, $50^{\circ}C$, WD32의 경우 pH 8.0, $45^{\circ}C$에서 최적 활성을 나타내었다. 최적조건하에서 최고의 활성은 WD12는 768 unit/mL로 WD12의 활성이 WD32보다 2.6배 높았다. 금속 이온에 대한 분비효소 영향을 조사한 결과 두 균주 모두 KCl, NaCl, $CaCl_2$, $MnSO_4$를 첨가했을 때 활성이 증가하였으며, $AgNO_3$, $CuSO_4$, $FeCl_3$, $AlCl_3$를 첨가했을 때는 감소하였고, 최고의 활성은 $MnSO_4$의 첨가했을 때 두 균주 모두 활성 증가를 보인 반면 $FeCl_3$, $CuSO_4$는 활성저해를 보였다. 신종으로 생각되는 WD12 균주의 효소는 알칼리성 조건의 산업 환경에서 이용가능 하다고 생각된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.61-67
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• 2017

소자의 트랜지스터 밀도가 급속히 높아짐에 따라 소자 내부에서 발생하는 열 유속(heat flux) 또한 빠르게 증가하고 있다. 소자의 고열 문제는 소자의 성능과 신뢰성 감소에 크게 영향을 미친다. 기존의 냉각방법들은 이러한 고열문제를 해결하기 위해선 한계점에 다다랐고, 그 대안으로 liquid heat pipe, thermoelectric cooler, thermal Si via, 등 여러 냉각방법이 연구되고 있다. 본 실험에서는 직선형 마이크로채널과 TSV(through Si via)를 이용한 액체 냉각시스템을 연구하였다. 두 종류의 냉매(DI water와 ethylene glycol(70 wt%))와 3 종류의 금속 범프(Ag, Cu, Cr/Au/Cu)의 영향을 분석하였으며, 대류, 복사 및 액체 냉각으로 인한 총 열 유속을 계산하여 비교하였다. 냉각 전후의 냉각시스템의 표면온도는 적외선현미경을 통해 측정하였고, 마이크로채널 내 액체 흐름은 형광현미경을 이용하여 측정하였다. 총 열 유속은 ethylene glycol(70 wt%)의 경우 가열 온도 $200^{\circ}C$에서 $2.42W/cm^2$로 나타났으며 대부분 액체 냉각 효과에 의한 결과로 확인되었다.

• 자원환경지질
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• 제31권2호
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• pp.111-125
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• 1998

Dispersion, migration and enrichment of environmental toxic elements from the Samkwang Au-Ag mine area were investigated based upon major, minor and rare earth element geochemistry. The Samkwang mine area composed mainly of Precambrian granitic gneiss. The mine had been mined for gold and silver, but closed in 1996. According to the X-ray powder diffraction, mineral composition of stream sediments and soils were partly variable mineralogy, which are composed of quartz, orthoclase, plagioclase, amphibole, muscovite, biotite and chlorite, respectively. Major element variations of the host granitic gneiss, stream sediments and soils of mining and non-mining drainage, indicate that those compositions are decrese $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, MgO, $TiO_2$, $P_2O_5$ and LOI with increasing $SiO_2$ respectively. Average compositional ranges (ppm) of minor and/or environmental toxic elements within those samples are revealed as As=<2-4500, Cd=<1-24, Cu=6-117, Sb=1-29, Pb=17-1377 and Zn=32-938, which are extremely high concentrations of sediments from the mining drainage (As=2006, Cd=l1, Cu=71, Pb=587 and Zn=481 ppm, respectively) than concentrations of the other samples and host granitic gneiss. Major elements (average enrichment index=6.53) in all samples are mostly enriched, excepting $SiO_2$, $Na_2O$ and $K_2O$, normalized by composition of host granitic gneiss. Rare earth element (average enrichment index=2.34) are enriched with the sediments from the mining drainage. Minor and/or environmental toxic elements within all samples on the basis of host rock were strongly enriched of all elements (especially As, Br, Cu, Pb and Zn), excepting Ba, Cr, Rb and Sr. Average enrichment index of trace elements in all samples is 15.55 (sediments of mining drainage=37.33). Potentially toxic elements (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) of the samples revealed that average enrichment index is 46.10 (sediments of mining drainage=80.20, sediments of nonmining drainage=5.35, sediments of confluent drainage=20.22, subsurface soils of mining drainage=7.97 and subsurface soils of non-mining drainage=4.15). Sediments and soils of highly concentrated toxic elements are contained some pyrite, arsenopyrite, sphalerite, galena and goethite.

• 한국주조공학회지
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• 제14권3호
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• pp.274-284
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• 1994

SiC fibers were coated with Cu, Ag and Ni metallic thin films by magnetron sputtering in order to improve wetting properties between Al matrix and SiC fiber. The wetting behavior of metal coated SiC fiber by pure Al has been studied at $670^{\circ}C{\sim}900^{\circ}C$ range for $10{\sim}90min$. under vacuum atmosphere. Besides, the effect of coated film thickness on the wettability has been investigated. The wetting behavior and interfacial reaction between Al and SiC fibers were analysed with optical microscope and SEM (scanning electron microscope). The wetting behavior of the as-received SiC fiber with Al melt was not uniform, indicated by the contact angles from less than $90^{\circ} to more Al melt was appeared in the initial stage of reation. It was considered that the metallic thin film played an important role in reducing the interfacial free energy and breaking down the aluminum oxide film by eutectic reaction with Al melt. However the wettability of Ni coated SiC fiber was not improved as much as that of Cu or Ag coated SiC fiber. The improvement of wettability by coating thickness is clearly showed in $1{\mu}m$ coated SiC fiber compared with $0.25{\mu}m$ coated SiC.