• 진공이야기
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• 제1권1호
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• pp.17-20
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• 2014

This article introduces the basic concepts of various soft X-ray spectroscopies in the study of surface and interface electronic structures. Especially, recent results of X-ray photoelectron spectroscopy experiments on organic/inorganic thin films and a lead-free solder alloys will be discussed. Soft X-ray spectroscopies to understand the chemical and electrical properties would be of broad interest in the vacuum science communities.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권3호
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• pp.13-19
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• 2018

본 연구에서는 태양광 접속함 모듈 적용을 위한 유연 솔더(Sn-Pb) 및 무연 솔더(Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In)의 특성을 비교 평가하였다. 접속함 내에는 전압 및 전류 검출용 모듈, 고내압용 다이오드가 실장된 정류모듈 등 다양한 모듈이 내장되어있다. 본 연구에서는 솔더링특성, 인쇄성, 솔더형상 검사, X-ray를 이용한 솔더 내 void 검사 및 접합강도를 측정하였고, 무연 솔더 합금의 공정최적화는 step 1과 step 2로 구분하여 검토를 실시하였다. Step 1은 유연 솔더와 무연 솔더 페이스트 인쇄 검사 시험을 1차와 2차로 나누어 실험을 진행하였고 printability는 void 함량 및 접합강도의 상관관계로 검토하였다. 전체적으로 유연 솔더의 특성은 무연 솔더에 비하여 상대적으로 우수하였다. Step 2는 리플로우 공정의 최고점 온도 변화에 따른 접합부 특성 변화를 관찰하였다. 리플로우 최고 온도가 증가할수록 접합부 내의 void 함량이 2~4% 정도 감소하였고, 접합강도는 약 0.5 kgf 범위내에서 큰 차이 없이 나타났다. 기판 표면처리종류에 있어서는 ENIG 표면처리가 OSP 및 Pb-free 솔더 표면처리보다 우수한 접합강도를 나타내었다. 1종류의 무연솔더와 OSP 표면처리로 접합된 태양광 접속함 모듈의 500 싸이클 열충격 신뢰성시험 전후에 전기적 특성변화는 0.3% 내의 범위에서 안정적으로 작동함을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제7권2호
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• pp.63-68
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• 2000

This paper introduces the partial melting process for solder application and characterization of its possibility using off-eutectic Pb-Sn alloy. In order to show that the liquid phase in the semi-liquid state maintains the wettability as the single-phase liquid, the wetting balance test are conducted with varying temperatures and compositions. The results are then compared with the surface tension of liquid, both measured and calculated, to examine the correlation. The results from this investigation indicate that the partial melting can yield satisfactory solder joints as long as the liquid phase acquires sufficient chemical activity. At a condition where the partial melting is effective, a direct correlation between the wettability and the surface tension is found to exist. All alloys are found to show a reasonable wettability in semi-liquid state.

• 한국재료학회지
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• 제19권2호
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• pp.111-114
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• 2009

For the fabrication of core-shell structure bimetallic lead-free solder balls, both the critical temperature ($T_{cr}$) for the phase separation of two immiscible liquid phases and the temperature coefficient of the interfacial tension between the two separated liquid phases are required. In order to obtain this information, the temperature dependence of the surface tension of 60%Bi-24%Cu-16%Sn(-REM) alloys was measured using the constrained drop method. The slope of the temperature dependence of the surface tension changed clearly at a critical temperature for the separation of two immiscible liquid phases. The critical temperature of the 60%Bi-24%Cu-16%Sn alloy was estimated to be 1097K. An addition of 0.05% Ce decreased the critical temperature to 1085K, whereas that of 0.05% La increased it to 1117K. It was found that the surface tension and its temperature coefficient of the 60%Bi-24%Cu-16%Sn alloy were slightly increased by the addition of 0.05% Ce and 0.05% La. In addition, additions of Ce and La increased the temperature coefficient of the interfacial tension.

• Corrosion Science and Technology
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• 제6권2호
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• pp.50-55
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• 2007

The smaller size and higher integration of advanced electronic package systems result in severe electrochemical reliability issues in microelectronic packaging due to higher electric field under high temperature and humidity conditions. Under these harsh conditions, electronic components respond to applied voltages by electrochemical ionization of metal and the formation of a filament, which leads to short-circuit failure of an electronic component, which is termed electrochemical migration. This work aims to evaluate electrochemical migration susceptibility of the pure Sn, Sn-3.5Ag, Sn-3.0Ag-0.5Cu solder alloys in $Na_{2}SO_{4}$. The water drop test was performed to understand the failure mechanism in a pad patterned solder alloy. The polarization test and anodic dissolution test were performed, and ionic species and concentration were analyzed. Ag and Cu additions increased the time to failure of Pb-free solder in 0.001 wt% $Na_{2}SO_{4}$ solution at room temperature and the dendrite was mainly composed of Sn regardless of the solders. In the case of SnAg solders, when Ag and Cu added to the solders, Ag and Cu improved the passivation behavior and pitting corrosion resistance and formed inert intermetallic compounds and thus the dissolution of Ag and Cu was suppressed; only Sn was dissolved. If ionic species is mainly Sn ion, dissolution content than cathodic deposition efficiency will affect the composition of the dendrite. Therefore, Ag and Cu additions improve the electrochemical migration resistance of SnAg and SnAgCu solders.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권3호
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• pp.43-47
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• 2001

Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더는 중온계 무연솔더의 하나로서 개발되었다. In함유 솔더는 고가이지만, 솔더의 융점은 Sn-Ag-Cu 합금계보다 낮다. 본 연구에서 사용된 Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더의 용융범위는 188~$204^{\circ}C$ 사이이다. 본 연구에서는 Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더의 무연솔더로서의 적용가능성을 조사하기 위하여 솔더의 젖음특성을 평가하였다. Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더의 젖음성을 기존 솔더 및 다른 무연솔더와 비교하기 위하여 Sn-37Pb, Sn-3.5Ag 공정솔더의 젖음특성도 조사하였다. 실험결과 영점시간과 젖음시간은 Sn-3Ag-8Bi-5In솔더의 경우 $240^{\circ}C$에서 각각 1.1, 2.2 초로서 Sn-37Pb 및 Sn-3.5Ag 무연솔더에 비하여 비슷하거나 다소 우수하였다. 또한, Sn-3Ag-8Bi-5In의 평형젖음력은 $240^{\circ}C$에서 5.8 mN으로 Sn-37Pb 솔더보다 낮고 Sn-3.5Ag 솔더보다 높았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.467-471
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• 2015

최근까지, 전자제품에 사용되는 솔더는 납성분이 남아 있으며, 전자부품 및 시스템의 무연 (Pb-free) 솔더에 대한 관심은 반도체 및 전자산업에서 증가하고 있다. 본 논문에서 사용된 솔더접합부는 Sn-37Pb, Sn-4Ag 및 Sn-4Ag-0.5Cu/Ni 기판 이다. 인공시효처리는 $150^{\circ}C$에서 각각 0hr, 100hr, 200hr, 400hr, 600hr 그리고 1000hr 동안 수행되었으며, SP 시험을 이용해 $30^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$에서 접합강도를 평가했다. 전단강도는 인공시효시간과 온도가 증가함에 따라 전반적으로 감소하였다. 무연솔더는 Sn-37Pb 보다 총파괴 에너지가 높았으며, Sn-4Ag-0.5Cu/Ni 접합부는 고온에서 기계적 물성치가 가장 우수하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권4호
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• pp.51-57
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• 2008

저 Ag 함유 Sn-Ag-Cu계 무연솔더 조성, 즉, Sn-0.3Ag-0.7Cu 조성의 젖음 특성과 반응 특성을 Sn-1.0Ag-0.5Cu 및 Sn-3.0Ag-0.5Cu 합금 조성의 결과와 비교, 분석하였다. 또한 Sn-0.3Ag-0.7Cu 조성의 용융 특성을 시차주사열량계(differential scanning calorimeter, DSC)로 측정하고, 인장시험을 통한 응력-변형률 곡선을 관찰하였다. 아울러 Sn-0.3Ag-0.7Cu 조성의 젖음 특성을 향상시키기 위해 halide의 함유량이 많은 플럭스(flux)를 적용하거나 Sn-0.3Ag-0.7Cu 조성에 0.2wt.%의 In을 첨가하여 그 젖음 특성의 개선 정도를 분석해 보았다. 그 결과 halide 함유량이 높은 플럭스를 사용한 경우보다 미량의 In을 첨가한 경우가 $230{\sim}240^{\circ}C$의 저온 영역에서 wettability의 향상에 보다 효과적임을 관찰할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권4호
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• pp.330-338
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• 1997

Pb-In솔더를 Si기판에 증착후 리플로시 가열 속도와 플럭스 사용에 따른 솔도볼 형성 거동, 증착 솔더이동, UBM(under Mump Metallurgy)의 Au층과 In간의 금속간 화합물 형성에 관하여 연구하였다. 가열 속도가 1$^{\circ}C$/min에서 1$0^{\circ}C$/min, 2$0^{\circ}C$/min로 증가하고, 플럭스를 적용한 경우 솔더볼은 용이하게 형성되었다. 특히 플럭스를 사용하여 형성시킨 솔더볼에서는 UBM Au층과 In간의 반응에 의하여 Auln 금속간 화합물이 형성되었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권4호
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• pp.303-309
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• 1997

기존의 전자 기판에서 땜납으로 사용되고 있는 Sn-Pb계 합금을 대체하기 위한 새로운 합금을 개발하기 위하여 열역학을 이용한 상평형계산을 통해 얻은 다원계 상태도를 바탕으로 적정한 녹는점과 용융구간을 가지는 Sn-Bi-In-Zn계 솔더합금을 설계하였다. 설계된 합금을 제작하여 XRD, DSC및 EDX로 분석하여 상의 확인,조성분석 및 고상점과 액상점 등의 녹음 거동을 확인하였다. 또한 열처리에 따른 미세구조의 변화를 관찰하였고, 이러한 조직변화가 기계적 성질에 미치는 영향을 경도실험과 인장실험을 통해 연구하였다.