• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.61-68
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• 2023

무연솔더에 Fe 입자를 첨가하여 Cu₃Sn 금속간화합물 성장을 억제하고 취성파괴를 방지하는 연구는 보고된 바 있으나 이러한 복합솔더를 TLP(transient liquid phase) 본딩에 적용한 경우는 아직 없다. 본 연구에서는 Sn계 무연솔더 내부에 Fe 입자의 함량을 적절히 조절하여 Sn-3.5Ag-15.0Fe 복합솔더를 제작하고 TLP 본딩에 적용하여 접합부 전체를 Sn-Fe 금속간화합물로 변화시킴으로써 고온 솔더로서의 적용 가능성을 탐색하였다. 접합공정 중에 형성되는 FeSn₂ 금속간화합물은 513℃의 고융점을 가지므로 사용 중 온도가 280℃까지 상승하는 전력반도체용 파워모듈에 안정적으로 적용이 가능하다. 칩과 기판에 ENIG(electroless nickel-immersion gold) 표면처리를 적용한 결과 접합부에 Ni₃Sn₄/FeSn₂/Ni₃Sn₄의 다층 금속간화합물 구조를 형성하였으며 전단시험시 파괴경로는 Ni₃Sn₄/FeSn₂ 계면에서 균열이 진전하다가 FeSn₂ 내부로 전파되는 양상을 보였다. TLP 접합공정 2시간 이후에는 30 MPa 이상의 전단강도를 얻었고 특히 200℃ 전단시험에서도 강도 저하가 전혀 없었다. 본 연구결과는 최근 활발히 연구되고 있는 전기자동차용 파워모듈에 적용할 수 있는 소재 및 공정으로 기대할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.640-644
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• 2000

Sn-3.5Ag 무연합금을 Cu 및 Alloy42 리드프레임에 납땜접합(solder joint)하고 미세조직, 젖 음성, 전단강도, 시효효과를 측정하여 비교하였다. CU의 경우, 납땜의 Sn기지상안에 Ag$_3$Sn$_{5}$상이, 그리고 땜납/리드프레임의 경계면에는 1~2$\mu\textrm{m}$ 두께의 Cu$_{6}$Sn$_{5}$상이 형성되었다. Alloy42의 경우, 기지상내에는 낮은 밀도의 Ag$_3$Sn상만이, 그리고 계면에는 0.5~1.5$\mu\textrm{m}$ 두께의 FeSn$_2$이 형성되었다. 한편. Cu에 비해 Alloy42 리드프레임에서 전단강도는 낮았으며, 시효 시간에 따라 전단강도는 모두 감소하였다. 18$0^{\circ}C$에서 1주일간 시효처리 후, Cu 리드프레임에는 계면에 η-Cu$_{6}$Sn$_{5}$ 층이 15-20$\mu\textrm{m}$ 성장하였고, A11oy42 리드프레임에는 기지상내에 AgSn$_3$이 조대하게 성장하였으며, 계면에는 FeSn$_2$층만이 약 $1.5\mu\textrm{m}$로 성장하였다.성장하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권9호
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• pp.926-931
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• 1999

Sn-3.5g 무연합금을 Cu 및 Alloy42 리드프레임에 납땜접합 (solder joint)하고 미세조직, 젖음성, 전단강도, 시효 효과를 측정하여 비교하였다. Cu의 경우, 땜납의 Sn기지상안에 Ag(sub)3Sn과 Cu(sub)6Sn(sub)5상이, 그리고 땜납/리드프레임의 경계면에는 $1~2\mu\textrm{m}$ 두께의 Cu(sub)6Sn(sub)5 상이 형성되었다. Alloy42의 경우, 기지상내에 낮은 밀도의 $Ag_3Sn$상만이, 그리고 계면에는 $0.5~1.5\mu\textrm{m}$ 두께의 $FeSn_2$이 형성되었다. 한편, Cu에 비해 Alloy42 리드프레임에서 퍼짐면적은 크고 접촉각은 작아 더 우수한 젖음성을 나타내었으나, 전단강도는 35%, 연산율은 75%로 낮았다. $180^{\circ}C$에서 1주일간 시효처리 후, Cu 리드프레임에는 계면 $\eta-Cu_6Sn_5$ 층외에 $\xi-Cu_3Sn$층이 성장하였고, Alloy42 리드프레임에는 기지상내에 $Ag_3Sn$이 구형으로 조대하게 성장하였고, 계면에는$FeSn_2$층만이 약 $1.5\mu\textrm{m}$로 성장하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권3호
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• pp.130-134
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• 2018

솔더(solder) 재료는 수 천년 이상 인류 문명과 함께해온 대표적인 금속 합금으로서 현재까지도 전자 패키징(electronic packaging) 및 표면 실장(SMT, surface mount technology) 분야의 핵심 소재로 사용되고 있다 그러나 최근 Ag 가격의 급격한 상승과 전자산업의 저가격화 전략으로 인해 솔더 재료에서의 Ag 함량의 감소가 지속적으로 요구되고 있다. 본 연구에서는 Sn-3.0Ag-0.5Cu, Sn-0.7Cu 및 Sn-0.3Ag-0.5Cu(weight%) 조성의 무연납 솔더바 샘플을 주조법으로 합금화 하였다. 제조한 Sn-3.0Ag-0.5Cu, Sn-0.7Cu 및 Sn-0.3Ag-0.5Cu 샘플에 대한 결정구조, 화학조성 및 미세구조를 XRD, XRF, 광학현미경, FE-SEM 및 EDS 분석을 이용하여 조사하였다. 분석결과, 제조된 샘플은 ${\beta}-Sn$, ${\varepsilon}-Ag_3Sn$ 및 ${\eta}-Cu_6Sn_5$ 결정으로 구성되어 있었을 확인할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권2호
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• pp.94-98
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• 2017

최근 수년 동안 Sn-3.0Ag-0.5Cu(weight%) 조성의 합금은 주요 전자 제조업체들의 대표 무연솔더 조성으로 다양한 전자제품의 제작에 적용되어 왔다. 그러나 최근 Ag 가격의 급격한 상승과 전자산업의 저가격화 전략으로 인해 솔더 재료에서의 Ag 함량의 감소가 지속적으로 요구되고 있다. 본 연구에서는 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성의 무연솔더를 주석, 은 및 구리 금속분말의 용융을 이용하여 합금화 하였다. 제조한 Sn-3.0Ag-0.5Cu 샘플에 대한 결정구조 및 미세구조를 XRD, 광학현미경, FE-SEM 및 EDS 분석을 이용하여 검토하였다. 분석결과, 제조된 Sn-3.0Ag-0.5Cu 샘플은 ${\beta}-Sn$, ${\varepsilon}-Ag_3Sn$ 및 ${\eta}-Cu_6Sn_5$ 결정으로 구성되어 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권5호
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• pp.500-506
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• 2024

The transparent electrode characteristics of the SnO₂/AgNi/SnO₂ (OMO) multilayer structures prepared by sputtering were investigated according to the annealing temperature. Ni-doped Ag of various compositions was selected as the metal layer and heat treatment was performed at 100~300℃ to evaluate the thermal stability of the metals. The manufactured OMO multilayer structures were heat treated for 6 hours at 400~600℃ in an N₂ atmosphere. The structural, electrical, and optical properties of the OMO structures before and after annealing were evaluated and analyzed using a UV-VIS spectrophotometer, 4-point probe, XPS, FE-SEM, etc. OMO with Ni-doped Ag shows improved performance due to the reduction of structural defects of Ag during annealing, but OMO structure with pure Ag shows degradation characteristics due to Ag diffusion into the oxide layer during high-temperature annealing. The figure of merit (FOM) of SnO₂/Ag/SnO₂ was highest at room temperature and gradually decreased as the heat treatment temperature increased. On the other hand, the FOM value of SnO₂/AgNi/SnO₂ mostly showed its maximum value at high temperature(~550℃). In particular, the FOM value of SnO₂/Ag-Ni (3.2 at%)/SnO₂ was estimated to be approximately 2.38×10^-2 Ω^-1. Compared to transparent electrodes made of other similar materials, the FOM value of the SnO₂/Ag-Ni (3.2 at%)/SnO₂ multilayer structure is competitive and is expected to be used as an alternative transparent conductive electrode in various devices.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2007년 추계학술발표대회 개요집
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• pp.235-237
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• 2007

In this paper, fabrication of Sn-3.0Ag-0.5Cu solder bumping having accurate composition and behavior of intermetallic compounds(IMCs) growth at interface between Sn-Ag-Cu bumps and Cu substrate were studied. The ternary alloy of the Sn-3.0Ag-0.5Cu solder was made by two binary(Sn-Cu, Sn-Ag) electroplating on Cu pad. For the manufacturing of the micro-bumps, photo-lithography and reflow process were carried out. After reflow process, the micro-bumps were aged at $150^{\circ}C$ during 1 hr to 500 hrs to observe behavior of IMCs growth at interface. As a different of Cu contents(0.5 or 2wt%) at Sn-Cu layer, behavior of IMCs was estimated. The interface were observed by FE-SEM and TEM for estimating of their each IMCs volume ratio and crystallographic-structure, respectively. From the results, it was found that the thickness of $Cu_3Sn$ layer formed at Sn-2.0Cu was thinner than the thickness of that layer be formed Sn-0.5Cu. After aging treatment $Cu_3Sn$ was formed at Sn-0.5Cu layer far thinner.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.117-127
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• 1993

월류(月留) 은(銀)-금(金) 열수광상(熱水鑛床)의 맥상광석(脈狀鑛石)내에는 평균 34.9g/ton, 최대 145g/ton에 이르는 상당량의 게르마늄 (Ge)이 아지로다이트 (argyrodite)의 형태로 산출된다. 본 연구에서는, 전자현미분석법(電子顯微分析法)에 의하여 아지로다이트와 수반 광물의 광물화학(鑛物化學)을 검토하였고, ICP 질량(質量) 분광분석법(分光分析法)에 의하여 13개 광석시료내에 함유된 28개 원소(元素)의 정량분석(定量分析)을 수행하였다. 아지로다이트는 탄산염(炭酸鹽) 광물(鑛物)+석영(石英)+자연은(自然銀)+휘은석(煇銀石)+함은(含銀) 유염(硫鹽) 광물의조합으로 구성되는 후기 광물군(鑛物群)내에 산출되며, 이는 게르마늄의 침전(沈澱)작용이 초기 금(金) 및 후기의 은(銀) 침전(沈澱)으로 구성된 복잡한 광화작용(鑛化作用)중 후반부에서 진행되었음을 지시한다. 아지로다이트의 평균(平均) 화학조성(化學造成)은 $Ag_{7.90}(Ge_{0.76}Sn_{0.04})S_6$이며, 미량의 Cu, Fe, Sb, As, Sn 및 Zn이 함유되고, 특히 Cu에 의한 Ag, Sb에 의한 Ge의 체계적인 치환(置換)현상이 인지된다. 광석(鑛石)시료에 대한 정량분석결과, 금속원소의 침전작용(沈澱作用)은 $Fe{\rightarrow}Pb$, $Zn{\rightarrow}Cu{\rightarrow}Ag$, Sb, As, Ge의 순서로 진행되었고, 특히 Ge은 As 및 Sb와 강한 지화학적(地化學的) 친화도(親和度)를 가졌음을 규명하였다. Ge은 Cu, Pb, Zn, Mo 및 Sr과도 미약한 정(正)의 수반관계를 나타낸다. 월류(月留) 천열수계(淺熱水系)내 순환천수(循環天水)의 유입량(流入量) 증가에 기인한 냉각작용(冷却作用)에 수반하여, Ge은 주로 $175^{\circ}{\sim}210^{\circ}C$의 온도 범위에서 침전(沈澱)하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권2호
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• pp.155-160
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• 2012

This paper reported a simple deposition-precipitation method, introducing the metal (Ni, Ag and Sn) and $Na_2S{\cdot}5H_2O$ to preparedispersion metal sulfide nanoparticles on the surface of the Multi-walled carbon nanotube for synthesis of CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composite photocatalysts. The characterization of the prepared CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composites was performed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis and BET analysis. Furthermore, the MB degradation rate constant for CNT-SnS composite was $5.68{\times}10^{-3}$ under visible light irradiation, which was much higher than the corresponding values for other samples. The detailed formation and photocatalytic mechanism are also provided here.