• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.12 no.3 s.36
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• pp.243-251
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• 2005

The distribution of temperature of flip chipped device with peripheral solder bump array was measured with variables, such as the locations and geometries of heater, the size of device, the size of passivation opening. The highest temperature was measured with the larger device, $3.0(mm)\times3.0(mm)$, which has the smallest heater at the center of device and the circular passivation opening. For 2 (watts) power input, the device shows the highest temperature of about $110(^{\circ}C)$. In contrast, the smaller device, $1.5(mm)\times1.8(mm)$, shows that of $90(^{\circ}C)$. In addition to the size effect, the increase of passivation opening size decreased the maximum temperature by about $10(^{\circ}C)$. From the measurement, the temperature of device could be controlled with the size and geometry of heater, the size of device and the size and geometry of passivation opening.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.21 no.1
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• pp.1-6
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• 2014

Flip chip bonded LED packages possess lower thermal resistance than wire bonded LED packages because of short thermal path. In this study, thermal and bonding properties of flip chip bonded high brightness LED were evaluated for Au-Sn thermo-compression bonded LEDs and Sn-Ag-Cu reflow bonded LEDs. For the Au-Sn thermo-compression bonding, bonding pressure and bonding temperature were 50 N and 300oC, respectively. For the SAC solder reflow bonding, peak temperature was $255^{\circ}C$ for 30 sec. The shear strength of the Au-Sn thermo-compression joint was $3508.5gf/mm^2$ and that of the SAC reflow joint was 5798.5 gf/mm. After the shear test, the fracture occurred at the isolation layer in the LED chip for both Au-Sn and SAC joints. Thermal resistance of Au-Sn sample was lower than that of SAC bonded sample due to the void formation in the SAC solder.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.7 no.3
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• pp.55-61
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• 2000

Sn-37Pb and Sn-3.5Ag-0.7Cu solder balls of 0.3 mm diameter were reflow soldered with the variation of soldering peak temperature and conveyer speed of reflow machine. The peak temperatures far soldering were changed in the range of 220~$240^{\circ}C$ for Sn-37Pb and 230~$260^{\circ}C$ for Sn-3.5Ag-0.7Cu. As the results of experiments, optimum soldering condition for Sn-37Pb was $230^{\circ}C$ of soldering temp., 0.7~0.8 m/min of conveyer speed. The optimum condition for the Sn-3.5Ag-0.7Cu was $250^{\circ}C$ and 0.6 m/min. The maximum shear strength for the soldered joints of Sn-37Pb was 555 gf and of Sn-3.5Ag-0.7Cu was 617 gf. Thickness of the intermetallic compound Cu6Sn5 on the soldered interface was 1.13~1.45 $\mu\textrm{m}$ for Sn-37Pb and 2.5~4.3 $\mu\textrm{m}$ for Sn-3.5Ag-0.7Cu.

• Journal of Conservation Science
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• v.26 no.1
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• pp.13-24
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• 2010

This study examined each handiwork method of 4 filigree artifacts from Neungsan-ri temple site in Buyeo, Korea through material characteristic and microstructure analysis. As a result, it was indicated that all of the artifacts have comparatively higher purity than 22.7K and some of filigree artifacts showed that gold is alloyed with silver at a certain ratio. Gold thread that decorates surface showed thickness of 0.2~0.8mm and displayed various forms of section. Gold granule indicated that 2 or 3 granules are adhered together and they are 0.3~0.8mm in diameter. Trace of soldering was observed from gold thread and gold granule joints on surface and it confirmed a possibility of being soldering using gold solder through componential analysis. Also, it reveals a surface decorated with pigments such as cinnabar(HgS) and black.

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.4
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• pp.7-13
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• 1995

마이크로솔더링에 의한 전자기기는, 사회기능의 중추가 되는 컴퓨터, 통신 기기, 항공기 인공위성 등의 제어계를 구성하므로, 그 접속부에 대한 높은 신뢰성의 요구는 그 무엇보다 중요하다. 전자기기에 있어서의 솔더 접속부는 집과 기판의 전기 적.기계적 접속의 역할을 하고 있으며, 따라서 개개의 접속부의 파단은 전체의 불량 으로 연결된다. 실제 전자콤포넌트와 그 시스템의 단선 등의 사고에 있어서 자주 발생 하는 사고중의 하나가 솔더접속부의 단선에 의한 것이며, 그 단선중에서도 가장 보편 적이며 또한 대단히 심각한 문제로서 주목을 받고 있는 것이 솔더접속부의 열피로파단 이다. 전자기기를 사용할 때, 스위치의 on-off에 의한 power cycle과 환경의 온도변화 에 기인하는 반복열 사이클은 솔더접속부의 피로를 일으키게 되고, 결국에는 사용중에 파단을 초래하게 된다. 이러한 온도변화의 범위는 약 -55.deg. - 150.deg.C로 예상할 수 있으며, 여기서 최고온도인 150.deg.C는 Pb-Sn 공정합금의 경우 0.9Tm.p.이상의 고온에 해당한다. 이 피로는 등온적으로 또는 열사이클중에 발생하기도 한다. 솔더접 속부의 열피로수명은 대부분의 공업재료에서 나타나는 저사이클피로거동과 유사하게 발생하며, 솔더 접속부에 인가되는 열변형/응력(thermal strain/stress)의 크기에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 솔더는 서로 다른 열팽창계수를 갖는 칩과 회로 기관의 두종류의 재료를 접속하기 때문에, 상기한 바와 같은 반복열사이클에 의하여 발생하는 열변형/응력이 접속부의 피로.파단을 야기시킨다. 이러한 솔더접속부에 대한 주기적인 응력/변형의 인가는 접속부에 내.외적으로 현저한 변화를 야기시키게 되고, 열피로로 연결되며 결국에는 시스템의 전기적 단선을 초래하게 된다. 또한 열피로파단 현상는 변형/응력의 크기 뿐 만아니라 솔더합금자체의 야금학적인 물성에도 크게 의존 하며, 내적.외적인 열변화에 의한 야금학적인 특성변화도 크게 영향을 미친다. 솔더 접속부의 신뢰성에 대한 연구는, 그 중요성에 비추어 볼 때, 지금까지 수많은 연구가 행하여져 왔다. 그러나 신뢰성과 관련된 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에서의 연구는 비교적 적은 편이다. 따라서 본 해설에서는 전자기기의 마이크로 솔더접속부 에서 발생하는 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에 중점을 두어 서술하고자 한다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.1-7
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• 2017

While a satellite is carried into orbit by a launch vehicle, it is exposed to the severe launch environment with random vibrations and shock. Accordingly, these vibration sources affect electronic equipment, particularly the printed circuit board (PCB) in the satellite. When the launch load impacts the PCB, it causes negative behavior. This causes perpendicular bending around the boundary of fixation points that finally leads to the failure of solder joints, lead wires, and PCB cracks. To overcome these issues, the electronic equipment design must meet reliability requirements. In this paper, Steinberg's method is used to derive allowable and maximum deflection to verify design from a life perspective concerning the control board of the Antenna Pointing Driver (APD) mounted on KOMPSAT-3.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.26 no.3
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• pp.63-69
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• 2019

Soldering technology has been used in electronic industry for a long time. However, due to solder fatigue characteristics, automotive electronics are searching the semi-permanent interconnection technology such as press-fit method. Press fit interconnection is a joining technology that mechanically inserts a press fit metal terminal into a through hole in a board, and induces a strong bonding by closely contacting the inner surface joining of the through hole by plastic deformation of press-fit terminal. In this paper, the bonding properties of press-fit interconnection are investigated with PCB hole size and surface finishes. In order to compare interconnection reliability between the press fit and soldering, the change in resistance of the press-fit and soldering joints was observed during thermal shock test. After thermal cycling, the failure modes are investigated to reveal the degradation mechanism both press-fit and soldering technology.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.226-226
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• 2008

지난 10여년 동안 Sn-3.0Ag-0.5(wt%)Cu 합금은 대표 무연솔더 조성으로 다양한 전자제품의 실장 및 접합에 적용되어 왔으며, 그 신뢰성 역시 충분히 검증된 바 있다. 그러나 최근 Ag 가격의 급격한 상승과 솔더 접합부의 내 충격 신뢰성을 보다 향상시키고자 하는 업계의 동향은 Ag의 함량이 낮은 무연솔더 조성의 적용 확대를 유도하고 있다. 이에 따라 본 연구자들은 저 Ag 함유 무연슬더로 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 조성을 제안한 바 있는데, 이는 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성 이상의 solderability를 가지면서도 그 금속원료 가격이 약 20% 가량 저렴한 특징을 가진다. 또한 열 싸이클링 (cycling) 테스트를 통한 슬더 조인트의 신뢰성을 평가한 결과, Sn-3.0Ag-0.5Cu에 크게 뒤떨어지지 않는 양호한 특성이 관찰되었다. 따라서 본 연구에서는 열 싸이클링 테스트와 더불어 최근 그 중요성이 지속적으로 커지고 있는 내 충격 신뢰성 평가 시험을 실시하여 개발된 4원계 무연솔더 조성의 기계적 특성을 기존 무연솔더 조성과 비교, 분석해 보았다. 각 솔더 조성은 솔더 볼 형태로 제조되어 CSP(Chip Scale Package) 상에 범핑 (bumping)되었으며, CSP를 PCB(Printed Circuit Board) 상에 실장하는 공정에서도 Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In의 두 종류의 솔더 페이스트가 사용되었다. 본 연구에서의 내 충격 신뢰성 시험에는 자체 제작한 rod drop 시험기를 사용하였는데, 고정된 CSP 실장 board의 후면 부위를 일정한 높이에서 추를 반복적으로 자유 낙하시켜 급격한 충격을 주는 방식으로 실험을 실시하였다. 이 때 추의 무게는 30g, 낙하 높이는 10cm 였으며, 추의 낙하 시 측정된 board 의 휨 변위량은 약 0.7mm로 측정되었다. 사용된 CSP와 PCB 는 모두 daisy chain 방식으로 연결되어 있기 때문에 저항측정기를 사용한 간단한 실시간 저항 측정 방법으로 시험 이력에 따른 파단부의 발생 시점과 대략의 위치를 손쉽게 확인할 수 있었다. 솔더 조인트의 파단 기준 저항값으로 $1000\Omega$을 설정하였으며. 각 조건 당 5 개 이상의 샘플에 대해 평가를 실시한 후 그 평균값을 조사하였다. 시험 결과 제안된 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 조성은 대표적인 저 Ag 함유 조성인 Sn-1.0Ag-0.5Cu에 비해서는 떨어지는 내 충격 신뢰성을 나타내었지만, 우수한 연성에 기인하여 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성에 비해서는 약 2 배 이상 우수한 신뢰성이 관찰되었다. 또한 CSP의 실장 시 Sn-3.0Ag-0.5Cu보다 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 조성 솔더 페이스트를 적용한 경우에서 보다 우수한 내 충격 신뢰성을 나타내어 기본적으로 개발된 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 솔더 페이스트가 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성의 기존 솔더 페이스트 보다 내 충격 신뢰성이 우수함을 검증할 수 있었다. 각 조성의 솔더 조인트를 $150^{\circ}C$ 에서 500시간 aging한 후 실시한 내 충격 신뢰성 평가에서는 모든 조성에서 그 신뢰성이 급감하는 경항을 나타내었으나, Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In가 Sn-l.0Ag-0.5Cu보다도 그 상대적인 신뢰성이 우수한 것으로 관찰되었다. 이와 같이 aging 후 실시하는 충격시험은 가장 실제적인 상황과 유사한 조건이므로 상기의 실험 결과는 매우 고무적이었으며, 이에 대한 보다 면밀한 분석이 요청되었다. 마지막으로 파면 및 미세조직 관찰을 통하여 각 조성에서의 충격 파단 특성을 비교, 분석해 보았다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.16 no.3
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• pp.67-73
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• 2009

Compared to the chip-bonding process utilizing solder bumps, flip chip process using Cu pillar bumps can accomplish fine-pitch interconnection without compromising stand-off height. Cu pillar bump technology is one of the most promising chip-mounting process for RF packages where large gap between a chip and a substrate is required in order to suppress the parasitic capacitance. In this study, Cu pillar bumps and Sn bumps were electroplated on a chip and a substrate, respectively, and were flip-chip bonded together. Contact resistance and chip shear force of the Cu pillar bump joints were measured with variation of the electroplated Sn-bump height. With increasing the Sn-bump height from 5 ${\mu}m$ to 30 ${\mu}m$, the contact resistance was improved from 31.7 $m{\Omega}$ to 13.8 $m{\Omega}$ and the chip shear force increased from 3.8 N to 6.8 N. On the contrary, the aspect ratio of the Cu pillar bump joint decreased from 1.3 to 0.9. Based on the variation behaviors of the contact resistance, the chip shear force, and the aspect ratio, the optimum height of the electroplated Sn bump could be thought as 20 ${\mu}m$.