• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.873-878
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• 2000

Semiconductor packaging technology is changed rapidly according to the trends of the micro miniaturization of multimedia and information equipment. For I/O limitation and fine pitch limitation, DIP and SOP/QFP are replaced by BGA/CSP. This is one of the surface mount technology(SMT). Solder ball is bumped n the die pad and connected onto mounting board. In ball bump formation, vacuum suction type ball alignment process is widely used, However this type has some problems such as ionization, static electricity and difficulty of fifo(first-input first-out) of solder balls. Seesaw type is reducing these problems and has a structural simplicity and economic efficiency. Ball cartridge velocity and ball aligned plate angle are Important variables to improve the ball alignment Process. In this paper, seesaw-type CSP solder ball loader is developed and the optimal velocity and plate angle are proposed.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.1076-1077
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• 2015

본 연구에서는 최근 널리 사용되고 있는 QFP(Quad Flat Package)의 소형화 및 대량 생산 Quad chip 공정에서 최종 외관 불량 검사를 위한 기존의 2D 영상 검사 시스템에 3D 영상 검사 시스템을 추가하여 광학 장치를 설계하고 이에 따른 영상처리 알고리즘을 개발하였다. 개발된 검사 장치는 실제 LQFP/TQFP에 생산 공정에 적용되어 불량을 검사에 적용하였으며, 10 회 반복 측정 시 최대 오차는 $1.34{\mu}m$와 측정 오차의 표준편차가 $0.715{\mu}m$으로 요구하는 3차원 불량 검사를 만족할 만한 성능을 보였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.151-156
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• 2007

In this paper, the creep characteristics of lead and lead-free solder joint were investigated using the QFP(Quad Flat Package) creep test. Two kind of solder pastes(Sn-3Ag-0.5Cu, Sn-0.2Sb-0.4Ag-37.4Pb) were applied to the QFP solder joints and each specimen was checked the external and internal failures(i.e., wetting failure, void, pin hole, poor-heel fillet) by digital microscope and X-ray inspection. The creep test was conducted at the temperatures of $100^{\circ}C$ and $130^{\circ}C$ under the load of 15$\sim$20% of average pull strength in solder joints. The creep characteristics of each solder joints were compared using the creep strain-time curve and creep strain rate-stress curves. Through the comparison, the Sn-3Ag-0.5Cu solder joints have higher creep resistance than that of Sn-0.3Sb-0.4Ag-37.4Pb. Also, the grain boundary sliding in the fracture surface and the necking of solder joint were observed by FE-SEM.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권4호
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• pp.37-42
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• 2011

In this paper, novel carbon nanotube (CNT)-filled Solderable electrically conductive adhesive (ECA) and joining process have been developed. To investigate the bonding characteristics of CNT-filled Solderable ECA, three types of Solderable ECAs with different CNT weight percent (0, 0.1, 1wt%) were formulated. For a joining process, the quad flat package (QFP) chip was used. The QFP chip had a size of $14{\times}14{\times}2.7$ mm and a 1 mm lead pitch. The test board had a Cu daisy-chained pattern with 18 ${\mu}m$ thick. After the bonding process, the bonding characteristics such as morphology of conduction path, electrical resistance and pull strength were measured for each formulated ECAs. As a result, the electrical and mechanical bonding characteristics for a QFP joints using CNT-filled ECA were improved about 10% compared to those of QFP joints using ECA without CNT.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권2호
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• pp.35-40
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• 2007

Sn-8Zn-3Bi 무연 솔더 페이스트의 접합부신뢰성 및 적합성을 평가하기 위해 유(SnPb) 무연(Sn, SnBi)도금된 Cu 리드프레임 QFP(Quad Flat Packager)를 사용하여 열충격 조건 하에서의 인장 강도의 변화 및 파괴 기구에 대한 분석을 실시하였다. 리드 도금의 종류에 상관없이 모든 시험 시편에서 열충격 사이클 수의 증가에 비례하여 접합부의 취성 특성이 강화되어 인장 강도가 감소하는 것을 확인하였다. 하지만, 접합부에는 열팽창 계수의 차이에 의해 야기될 수 있는 미세 균열은 발견되지 않았다. 단면 관찰 및 변위 이력 곡선 분석을 통하여 열충격 사이클 수의 증가에 따른 인강 강도의 감소는 접합부의 파괴 기구의 변화에 기인되었음을 확인하였다. 본 실험을 통해 Sn-3Zn-3Bi 솔더의 유 무연 도금 Cu 리드프레임과의 우수한 작업 특성과 열충격 환경 하에서도 우수한 기계적 접합 특성을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제17권3호
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• pp.152-159
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• 2007

When the electronics are tested with thermal shock for Pb-free solder joint reliability, there are temperature conditions with use environment but number of cycles for test don't clearly exist. To obtain the long term reliability data, electronic companies have spent the cost and times. Therefore this studies show the test method and number of thermal shock cycles for evaluating the solder joint reliability of electronic components and also research bonding strength variation with formation and growth of intermetallic compounds (IMC). SMD (surface mount device) 3216 chip resistor and 44 pin QFP (quad flat package) was utilized for experiments and each components were soldered with Sn-40Pb and Sn-3.0 Ag-0.5 Cu solder on the FR-4 PCB(printed circuit board) using by reflow soldering process. To reliability evaluation, thermal shock test was conducted between $-40^{\circ}C\;and\;+125^{\circ}C$ for 2,000 cycles, 10 minute dwell time, respectively. Also we analyzed the IMCs of solder joint using by SEM and EDX. To compare with bonding strength, resistor and QFP were tested shear strength and $45^{\circ}$ lead pull strength, respectively. From these results, optimized number of cycles was proposed with variation of bonding strength under thermal shock.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.80-80
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• 2009

패키징 구조의 발전이 점차 중요한 문제로 대두되어, 칩의 집적 기술의 발전에 따라 실장기술에서도 고속화, 소형화, 미세피치화, 고정밀화, 고밀도화가 요구되고있다. 최근 선진국을 중심으로 전자 전기기기 및 부품의 실장기술에서도 환경 친화적인 기술을 요구함에 따라, 저에너지 공정 및 무연 실장 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존의 SOP(Small Out-line Package), QFP(Quad Flat Package) 등은 소형화, 다핀화, 고속화, 실장성에 한계가 있기 때문에, SMT(Surface Mount Technology) 형식으로 된 BGA(Ball Grid Array)가 휴대형 전화를 비롯한 기타 전자 부품 실장에 널리 사용되고 있다. BGA ball shear 법은 BGA 모듈의 생산 및 취급 중에 발생할지도 모르는 기판에 수평으로 작용하는 기계적인 전단력에 BGA solder ball이 견딜 수 있는 정도를 측정하기 위해 사용되는 시험법이다. 전단 시험에 의한 전단 강도의 측정 외에 전기전도도 측정, 파면 관찰, 이동거리(displacement), 유한요소 해석법 등을 병행하여 시험법의 신뢰성 향상에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 실험에서는 지름이 $500{\mu}m$인 Sn-3.5Ag 솔더볼을 이용하여 세라믹 기판을 접합하여 BGA 패키지를 완성하였다. 상부 기판에 솔더볼을 정렬시켜 리플로우 방법으로 접합 한 후 솔더볼이 접합된 상부 기판과 하부 기판을 접합 하여 시편을 제작하였다. 접합된 시편들은 $150^{\circ}C$에서 0~800시간 열처리를 실시하였고, 열처리를 하면서 각각 $3{\times}10^2A/cm^2,\;5{\times}10^3A/cm^2$의 전류를 인가하였다. 시편들을 전단 시험기를 이용하여 솔더볼의 기계적 특성 평가를 하였으며, 계면 반응을 관찰하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권3호
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• pp.25-31
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• 2015

Due to environmental regulations (RoHS, WEEE and ELV) of the European Union, electronics and automotive electronics have to eliminate toxic substance from electronic devices and system. Specifically, reliability issue of lead-free solder joint have an increasing demand for the car electronics caused by ELV banning. The authors prepared engine control unit and cabin electronics soldered with Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305). To compare with the degradation characteristics of solder joint strength, thermal cycling test (TC), power-thermal cycling test (PTC) and series tests were conducted. Series tests were conducted for TC and PTC combined stress test using the same sample in sequence and continuously. TC test was performed at $-40{\sim}125^{\circ}C$ and soak time 10 min for 1000 cycles. PTC test was applied by pulse power and full function conditions during 100 cycles. Combined stress test was tested in accordance with automotive company standard. Solder joint degradation was observed by optical microscopy and environment scanning electron microscopy (ESEM). In addition, to compare with deterioration of bond strength of quad flat package (QFP) and chip components, we have measured lead pull and shear strength. Based on the series test results, consequently, we have validated of series test method for lifetime and reliability of Pb-free solder joint in automotive electronics.