• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 International Symposium
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• pp.79-94
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• 2002

Root cause -Thermal expansion coefficient mismatch -Tape warpage -Initial die crack (die roughness) Guideline for failure prevention -Optimized tape/Substrate design for minimizing the warpage -Fine surface of die backside Root cause -Thermal expansion coefficient mismatch - Repetitive bending of a signal trace during TC cycle - Solder mask damage Guideline for failure prevention - Increase of trace width - Don't make signal trace passing the die edge - Proper material selection with thick substrate core Root cause -Thermal expansion coefficient mismatch -Creep deformation of solder joint(shear/normal) -Material degradation Guideline for failure Prevention -Increase of solder ball size -Proper selection of the PCB/Substrate thickness -Optimal design of the ball array -Solder mask opening type : NSMD -In some case, LGA type is better

• 한국재료학회지
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• 제18권1호
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• pp.38-44
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• 2008

The micro-structural changes, strength characteristics, and micro-fractural behaviors at the joint interface between a Sn-4.0wt%Ag-0.5wt%Cu solder ball and UBM treated by isothermal aging are reported. From the reflow process for the joint interface, a small amount of intermetallic compound was formed. With an increase in the isothermal aging time, the type and amount of the intermetallic compound changed. The interface without an isothermal treatment showed a ductile fracture. However, with an increase in the aging time, a brittle fracture occurred on the interface due mainly to the increase in the size of the intermetallic compounds and voids. As a result, a drastic degradation in the shear strength was observed. From a microshear test by a scanning electron microscope, the generation of micro-cracks was initiated from the voids at the joint interface. They propagated along the same interface, resulting in coalescence with neighboring cracks into larger cracks. With an increase in the aging time, the generation of the micro-structural cracks was enhanced and the degree of propagation also accelerated.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.55-61
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• 2010

본 연구에서는 무연솔더볼 접합부의 신뢰성평가를 위해 굽힘충격 시험법을 사용하였다. 시험 방법의 표준화를 위하여 시험 시의 주파수, +/-진폭의 크기 등을 각각 변화하여 가면서 각 조건이 결과치에 미치는 영향을 분석하고 굽힘충격 시험을 위한 최적조건을 도출하였다. 굽힘충격 시험을 위한 최적조건은 주파수 10 Hz, 진폭은 (+12/-1)~(+15/-1)의 범위이었다. 시험에 사용된 PCB 표면처리는 Cu-OSP(Organic Solderability Preservative)와 ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold) 및 ENEPIG(Electroless Nickel, Electroless Palladium, Immersion Gold)의 3종류를 사용하였고, 솔더 접합계면과 파단면을 관찰한 결과 Cu-OSP와 ENIG의 경우 금속간 화합물 층을 따라서 균열이 발생하여 파단이 일어났으나, ENEPIG의 경우에는 주로 솔더 영역에서만 균열이 생성되고 성장하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권4호
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• pp.71-77
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• 2007

본 연구에서는 리플로우 횟수를 달리하여 Sn-37Pb, Sn-3.5Ag와 Sn-3.5Ag-0.75Cu (all wt.%) BGA 솔더 접합부들을 OSP가 코팅된 Cu 패드 상에 형성시킨 후, 기계적 전기적 특성을 연구하였다. 주사전자현미경 분석 결과, 접합 계면에 생성된 $Cu_6Sn_5$ 금속간화합물 층의 두께는 리플로우 횟수가 증가함에 따라 증가하였다. Sn-Pb와 Sn-Ag-Cu 솔더 접합부의 경우, 3회 리플로우 후 최대 전단 강도를 나타내었으며, Sn-Ag 솔더 접합부의 경우 4회 리플로우 후 최대 전단 강도를 나타내었다. 이후 리플로우 횟수가 10회까지 증가함에 따라 전단 강도는 점차 감소하였다. 리플로우 횟수가 증가함에 따라 전기적 특성은 점차 감소하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.1-9
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• 2011

Understanding the void characterization in the solder joints has become more important because of the application of lead free solder materials and its reliability in electronic packaging technology. According to the JEDEC 217 standard, it describes void types formed in the solder joints, and divides into some categories depending on the void position and formation cause. Based on the previous papers and the standards related to the void, reliability of the BGA solder joints is determined by the size of void, as well as the location of void inside the BGA solder ball. Prior to reflow soldering process, OSP(organic surface preservative) finished Cu electrode was exposed under $85^{\circ}C$/60%RH(relative humidity) for 168 h. Voids induced by the exposure of $85^{\circ}C$/60%RH became larger and bigger with increasing aging times. The void position has more influence on mechanical strength property than the amount of void growth does.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.109-112
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• 1996

The more integrated and smaller SMD are needed, new solder joints packaging technologies are developed in these days such as BGA(Ball Grid Array), Flip Chip, J-lead etc. But, it's unable to inspect solder joints in those devices by visual inspection methods, because they are hided by it's packages. To inspect those new SMD packages, an X-ray system for acquiring a cross-sectional image of a arbitrary plane is necessary. In this paper, an analysis for designing X-ray cross sectional imaging system is presented including the way for correcting the distortion of image intensifier. And we show computer simulation of that system with a simple PCB model to show it's usefulness in applying PCB solder joint inspection.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권2호
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• pp.41-47
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• 2010

PCB와 BGA 패드의 형태가 무연솔더 접합부의 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하었다. 현재 BGA/PCB 패드의 형태는 NSMD (Non-Solder Mask Defined)와 SMD (Solder Mask Defined) 두 가지 구조로 형성되어 있다. 본 연구에서는 OSP 도금처리한 무연솔더(Sn-3.0Ag-0.5Cu, Sn-1.2Ag-0.5Cu)의 패드 형태를 NSMD, SMD로 달리하여 낙하충격시험, 굽힘충격시험, 고속전단시험을 통한 솔더 접합부의 기계적 특성을 연구하였다. 낙하충격과 굽힘충격시험의 경우 패드 구조에 따른 솔더볼 접합부의 특성수명은 동일한 경향을 나타내었으며, 솔더접합부의 기계적 특성은 SMD가 NSMD보다 우수하였다. 이 이유는 SMD의 경우 낙하충격 시험과 고속 전단시험 모두 IMC에서 파단이 일어난 반면에 NSMD의 경우 낙하충격 시험 후의 파단면은 패턴을 감싸고 있는 랜드 상단 모서리 부분에서 파단이 일어났기 때문인 것으로 판단된다. 전단시험의 경우에는 NSMD 접합부에서 패드 lift현상이 발생하였다. 따라서 BGA/PCB의 패드구조의 조합은 SMD/SMD > SMD/NSMD > NSMD/SMD > NSMD/NSMD 순으로 기계적 특성 수명이 우수하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권3호
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• pp.59-62
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• 2013

Plastic ball grid array (PBGA)에 대한 강력한 임의 진동에서의 신뢰성을 실험적으로 검증하였다. 실험시편을 만들기 위해 데이지 체인이 형성된 PCB에 칩을 실장시킨 후 그중 절반은 underfill 공정을 거쳤다. 임의 진동 프로파일은 인공위성 전자장비의 신뢰성 검증에서 사용되는 두 종류의 진동 수준, 즉 판정시험 (acceptance level) 및 합격시험(qualification level)을 사용하였으며 각각의 power spectrum density는 22.7 Grms와 32.1 Grms였다. 실험후 underfill과 관계없이 모든 샘플에서 솔더의 균열이 발생되지 않았으며, 차후 항공 및 우주용 전자장비를 대치할 수 있는 패키징 구조의 가능성을 보여 줬다.

• 한국표면공학회지
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• 제35권1호
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• pp.47-52
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• 2002

Intermetallic compound on the soldered interface plays important role on the bondability and mechanical properties of soldered joint. The formation of intermetallic compounds are influenced by many factors such as temperature, holding time, base metals and so on. On this study the effect of number of reflow times on the intermetallic growth was investigated. For the experimental materials, Sn-3.5Ag-0.7Cu solder ball of 0.3mm diameter and RMA-type flux were used. Thickness of intermetallic compound of solder ball by 2nd reflow showed nearly 60% higher than that of 1st reflow, and shear strength showed 10% higher value. Thickness and shear strength according to the position of interface such as upper side or lower side between two substrates were also investigated.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권3호
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• pp.45-52
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• 2011

Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA) 패키지의 솔더조인트 신뢰성을 평가하기 위한 방법으로는 다이 충격법, 다이 전단법, 3점 굽힘법, 열충격법 등이 활용된다. 본 연구에서는 솔더 접합부의 주요 고장메카니즘인 취성파괴를 확인하기 위한 방법으로 리플로우 상태, $85^{\circ}C$/85%RH 처리, $150^{\circ}C$/10hr 에이징의 처리한 후, 4가지 평가법으로 평가를 진행하여 파단모드를 분석하였다. 본 연구결과에서는 다이 충격법과 다이 전단법의 Good joint rate (GJR, %)는 리플로우 상태와 $85^{\circ}C$/85%RH처리에서 각각 89~91%와 100% 였으며, $150^{\circ}C$/10hr 에이징에서는 66%와 90%를 나타내었다. 3점 굽힘법과 열충격법의 GJR(%)는 3종류 샘플에서 모두 100%를 나타내어 변별력이 없었다. C4 솔더접합부의 신뢰성 평가법에 따른 GJR(%)의 변별력을 확인할 수 있는 방법은 die shock 과 die shear test였다.