• Journal of Welding and Joining
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• 제15권2호
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• pp.36-42
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• 1997

In this paper, stability of initial strength at solder joint with lead free solders, such as Sn-In (52-48%) and Sn-Ag (96.5-3.5wt%) was studied. To obtain at solder joint with high quality, it is very important to control the temperature at the interface of solder joints. It is found that the thermal EMF (electro motive force) occurs betwee lead frame and copper pad on a substrate during reflow soldering process using heated tip. As a result of control the temperature at interface of solder joints, variation of initial strength at solder joint decreases from about $\pm40%$ to $\pm20%$, and it is realized Pb free soldering process using Sn/In and Sn-Ag solder paste.

• 청정기술
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• 제14권2호
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• pp.103-109
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• 2008

본 연구에서는 솔더페이스트(solder paste)로 솔더링후 표면에 잔류하는 플럭스(flux)의 효과적인 세정성능 평가방법 개발을 목적으로 하였다. 솔더링시 플럭스의 퍼짐오차를 줄이기 위해 본 연구에서 고안한 금속치구를 이용하여 1,1,1-TCE 및 플럭스 제거용 몇 가지 대표 준수계 대체세정제에 대하여 세정시간에 따른 플럭스 제거율을 무게측정법으로 측정, 비교하였다. 세정시간 변화에 따른 각 세정제의 세정효율을 측정한 결과 측정값들의 상대표준편차(RSD)가 약 4%이하로 data의 신뢰성이 확인되었다. 따라서 솔더페이스트로 솔더링후 대체세정제의 잔류플럭스의 세정성능 평가시험에 본 연구에서 적용한 금속치구(metal test tool)를 이용한 평가방법이 유력한 방법으로 적용가능할 것으로 판단된다. 그리고 이 평가방법을 적용한 결과 현재 상용화 되어 있는 우수하다고 알려진 몇 가지 대표 준수계 대체세정제 중 ST100SX와 750H가 고활성 플럭스에 대한 세정력이 우수한 성능을 나타냈으나 기존의 1,1,1-TCE에 비해서는 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권5호
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• pp.100-107
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• 1998

This paper describes fluxless soldering of reflow soldering process using solder foil instead of solder pastes. There is an increasing demand for the reliable solder connection in the recent high density microelectronic components technologies. And also, it is problem fracture of an Ozone layer due to freon as which is used to removal of remained flux on the substrate. This paper discussed joining phenomena, boudability and joining processes of microelectronics devices, such as between outer lead of VLSI package and copper pad on a substrate without flux. The shear strength of joints is 8 to 13 N using Sn/Pb (63/37 wt.%) solder foil with optimum joining conditions, meanwhile, in case of using Sn/In (52/48 wt.%) solder foil, it is possible to bond with low heating temperature of 550 K, and accomplish to high bonding strength of 25N in condition heating temperature of 650K. Finally, this paper experimentally shows fluxless soldering using solder foil, and accomplishes key technology of microsoldering processes.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.37-42
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• 2012

LIFT(Laser-Induced-Forward-Transfer) 공정은 선택적으로 마이크로 크기의 물질을 이동시키는데 사용할 수 있는 레이저 공정이다. 본 연구에서 이 공정은 전자부품의 마이크로 시스템 패키징을 위한 솔더볼의 적층을 위해 적용되었다. 레이저 펄스에 의해 국부적으로 녹은 솔더 페이스트는 단단한 기저부분에 이동적층되었다. 솔더 크림층을 지닌 박판유리플레이트가 도우너 필름으로 사용되었고 1070nm 파장의 IR 레이저 펄스를 조사하여 리셉터에 마이크로 솔더를 이동적층하였다. 물질 및 에너지 평형 방정식 등이 솔더 페이스 드롭의 모양과 온도 분포를 분석하기 위해 적용되었다. 실제 실험에서 얻어진 이동적층된 솔더 범프는 30~40 ${\mu}m$ 의 직경과 50 ${\mu}m$ 의 두께를 가진 것으로 측정되었다. 본 공정의 한계 및 적용에 대해서도 논의한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.173-176
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• 2002

In this paper, we present the combined 2-D and 3-D algorithms for automatic solder paste inspection. For automatic inspection, optical system for the combined inspection and driving unit is made. One-pass run length algorithm that has fast and efficient memory space is applied to the input image fur extracting solder paste patterns. The path of probe movement is then calculated for an automatic inspection. For a fast 3-D inspection, the phase shift algorithm based on Moire interferometry is also used. In addition, algorithms used in this paper are coded by $MMX^{TM}$. A probe system is manufactured to simultaneously inspect 2-D and 3-D for 10mm$\times$10mm field of view, with resolutions of 10 $\mu\textrm{m}$for both x, y axis and 17 $\mu\textrm{m}$for z axis, and then, experiments on several PCBs are conducted. The processing times of 2-D and 3-D, excluding an image capturing, is 0.039 sec and 0.047 sec, respectively. The credible result with $\pm$ 1$\mu\textrm{m}$uncertainty can be also achieved.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 International Symposium
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• pp.165-172
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• 2003

Wafer-level packaging technology has become established with increase of demands for miniaturizing and realizing lightweight electronic devices evolution. This packaging technology enables the smallest footprint of packaged chip. Various structures and processes has been proposed and manufactured currently, and products taking advantages of wafer-level package come onto the market. The package enables mounting semiconductor chip on print circuit board as is a case with conventional die-level CSP's with BGA solder bumps. Bumping technology is also advancing in both lead-free solder alternative and wafer-level processing such as stencil printing using solder paste. It is known lead-free solder bump formation by stencil printing process tend to form voids in the re-flowed bump. From the result of FEM analysis, it has been found that the strain in solder joints with voids are not always larger than those of without voids. In this paper, characteristics of wafer-level package and effect of void in solder bump on its reliability will be discussed.

• Journal of Welding and Joining
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• 제19권3호
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• pp.311-316
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• 2001

This paper presents that the affecting factors to the solderability and initial reliability. It is the factor that the coefficient of thermal expansion between package and PCB(Printed Circuit Board), the quantity of solder paste and reflow condition, and Au thickness of the solder ball pad on polyimide tape. As the reflow soldering condition for 48 ${\mu}BGA$ is changed, it is estimated that the quantity of Au diffusion at eutectic Sn-Pb solder surface and initial bonding strength of eutectic Sn-Pb solder and lead free solder. It is the result that quantitative measurement of Au diffusion quantity is difficult, but the shear strength of eutectic Sn-Pb solder joint is 842 mN at first reflow and increases 879 mN at third reflow. The major failure mode in solder is judged solder fracture. So, Au diffusion quantity is more affected by reflow temperature than by the reflow times.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권1호
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• pp.45-55
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• 2018

Environmentally benign lead-free solder coated ribbon (e. g. SnCu, SnZn, SnBi${\cdots}$) has been intensively studied to interconnect cells without lead mixed ribbon (e. g. SnPb) in the crystalline silicon(c-Si) photovoltaic modules. However, high melting point (> $200^{\circ}C$) of non-lead based solder provokes increased thermo-mechanical stress during its soldering process, which causes early degradation of PV module with it. Hence, we proposed low-temperature conductive paste (CP) based tabbing method for lead-free ribbon. Modules, interconnected by the lead-free solder (SnCu) employing CP approach, exhibits similar output without increased resistivity losses at initial condition, in comparison with traditional high temperature soldering method. Moreover, 400 cycles (2,000 hour) of thermal cycle test reveals that the module integrated by CP approach withstands thermo-mechanical stress. Furthermore, this approach guarantees strong mechanical adhesion (peel strength of ~ 2 N) between cell and lead-free ribbons. Therefore, the CP based tabbing process for lead free ribbons enables to interconnect cells in c-Si PV module, without deteriorating its performance.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.115-121
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• 2022

표면실장기술(SMT)에서 솔더 크림을 바르는 장비인 스크린 프린터는 패드가 작아지면서 도포 불량이 많이 발생한다. 이를 해결하기 위해 최근에는 젯 프린터를 사용하고 있다. 그런데 젯 프린터 헤드에 적용하는 밸브의 끝단 노즐을 깨끗하게 청소하지 않으면 과납이나 오도포가 발생한다. 이를 방지하기 위해서는 노즐을 주기적으로 청소해줘야 한다. 본 논문에서는 젯 프린터의 안정적인 솔더 크림 도포를 위하여 기존 기술보다 더욱 안정적으로 청소하는 방법을 제시하였다. 이 방법은 35mm 폭의 무진천을 재단하여 롤 형태로 감아 놓고, 반대쪽에 DC 기어드 모터로 회전시켜 닦는다. 그 결과 약 2,000회 도팅 주기로 청소를 했을 때 노즐 표면에 솔더 페이스트가 남지 않고 잘 닦이는 것을 확인하였다.