• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.53-57
• /
• 2013

Sn-3.0Ag-0.5Cu 무연솔더에서 Ag 함량의 감소는 기계적 충격 신뢰성 향상에 도움이 되는 반면 솔더링성을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 저 Ag함유 무연솔더의 솔더링성 향상을 위해 In을 첨가한 Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In 4원계 조성과 여기에 미량의 Mn 및 Pd을 첨가한 무연솔더 조성에 대하여 솔더 젖음성을 평가하고, 보드 레벨 BGA 패키지의 열싸이클링 및 기계적 충격 신뢰성을 평가하였다. Sn-1.2Ag-0.7Cu 조성에 0.4 wt% In을 첨가한 합금의 젖음성은 Sn-3.0Ag-0.5Cu에 근접한 수준으로 향상되었으나, 패키지의 열싸이클링 신뢰성은 Sn-3.0Ag-0.5Cu에 미치지 못하는 것으로 나타났다. Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In 조성에 0.03 wt% Pd의 첨가는 솔더 젖음성 및 패키지 신뢰성을 저하시킨 반면에 0.1 wt% Mn을 첨가한 합금은 특히 기계적 충격 신뢰성이 Sn-3.0Ag-0.5Cu는 물론 Sn-1.0Ag-0.5Cu보다도 우수한 수준으로 향상되었는데, 이는 Mn 첨가가 합금의 모듈러스를 감소시킨 데에 기인하는 것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권12호
• /
• pp.1856-1863
• /
• 2004

In the last 50 years, lead-contained solder materials have been the most popular interconnect materials used in the electronics industry. Recently, lead-free solders are about to replace lead-contained solders for preventing environmental pollutions. However, the reliability of lead-free solders is not yet satisfactory. Several researchers reported that lead-contained solders have a good fatigue property. The others published that the lead-free solders have a longer thermal fatigue life. In this paper, the reason for the contradictory results published on the estimation of fatigue life of lead-free solder is investigated. In the present study, fatigue behavior of 63Sn37Pb, and two types of lead-free solder joints were compared using pseudo-power cycling testing method, which provides more realistic load cycling than chamber cycling method does. Pseudo-power cycling test was performed in various temperature ranges to evaluating the shear strain effect. A nonlinear finite element model was used to simulate the thermally induced visco-plastic deformation of solder ball joint in BGA packages. It was found that lead-free solder joints have a good fatigue property in the small temperature range condition. That condition induce small strain amplitude. However in the large temperature range condition, lead-contained solder joints have a longer fatigue life.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.24-24
• /
• 2009

ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold) is the surface treatment method that is used most widely at fine pitch's SMT and BGA packaging process. In this paper, we have studied the effect of P content variation during ENIG process on those phenomena related to the solder joint. The effect of P content was discussed using the results obtained from FE-SEM, EPMA, EDS and FIB. Finally, it was concluded that the more P-content in Ni layer, the thicker P-rich layer.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
• /
• pp.1742-1745
• /
• 1997

We have developed a highly responsible probing system for inspection of electrical properties of assemble PCB$_{s}$ (printed circuit boards). However, as the duration of the impact occurring between a probe and a solder joint on PCB is very short, it is very difficult to control the harmful peak impact force and the slip motion of the probe to sufficient level only by its vorce feedback control with high gains. To overcome these disadvantages of the prototype, it needs ot obtain some information of the solder joint in advance before the contact. In addition, to guarantee the reliability of the probing task, the probing system is required to measure several points around the probale target point at high speed. There fore, to meet such requirements, we propose a new noncontaet sensor capable of detecting simultaneously position and normal vectors of the multiple points around the probable target point in real time. By using this information, we can prepare a control strategy for stable contact motion on impact. In this paper, we described measuring priniciple, design, and development of the sensor. The effectiveness of the proposed sensor is verified through a series of experiments.s.

• 청정기술
• /
• 제11권3호
• /
• pp.153-164
• /
• 2005

This study found a reliable evaluation for four kinds of pb-Free plating solutions and it's layers, through pure Sn, SnAg, SnBi and SnCu. These four kind of solutions are widely used to pb-Free plating. Hull-cell, Harring-blum, coverage, throwing power, current efficiency, stability, life-time, composition, hardness, roughness, abrasion, scratch, solderability, corrosion, contact angle, morphology, SIR(Surface insulation resistance) and Whisker test were experimented. Also, Using ICP, XRF, FE-SEM, EDS, temperature/humidity chamber, solderability tester, hardness tester, roughness tester, abrasion tester, salt spray tester, contact angle tester, SIR tester, and microscope. In this paper could be shown the systematic and various analysis for reliability about four kinds of pb-Free plating solutions, processes and it's deposit surface.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제13권1호통권38호
• /
• pp.63-72
• /
• 2006

최근에 모바일 기기의 사용이 늘어남에 따라 굽힘 응력에 대한 패키지 접합부의 신뢰성에 대한 관심이 다시 높아지고 있다. 기존의 굽힘실험은 생산공정 및 운반 등에 파손을 방지하기 위해서 수행되었으나 최근에는 모바일 기기의 이동 및 사용에 따라 발생되는 응력에 대한 저항성 평가나 드롭시험의 대용으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 정확한 4점 굽힘 실험 방법을 도입하여 유연 솔더 조인트와 무연 솔더 조인트의 굽힘 피로 시험에 대한 저항성을 평가하고, 단면 관찰과 유한요소법을 이용한 해석을 수행하였다. 높은 하중이 작용하게 되면, 유연 솔더 조인트가 보다 긴 피로수명을 갖으며, 낮은 하중이 작용할 때는 무연 솔더 조인트가 긴 수명을 가지게 된다. 크랙은 시편의 외각에서 발생되어 안쪽으로 진행하게 되며, 소성변형이 손상의 대부분을 자치하게 된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.25-30
• /
• 2018

Sn-Pb솔더는 그동안 자동차 전장품에서 많이 사용되어 왔다. 그러나 최근에 환경과 인체에 대한 유해성 때문에 end-of-life vehicle (ELV)과 같은 국제 환경 규제로 인하여 Pb의 사용이 금지되었다. 이러한 이유로 자동차 전장품을 위한 Pb-free 솔더링에 관한 많은 연구들이 보고 되어 왔다. 한편, 자동차의 연료 효율성과 공간 활용을 위하여 유연성과 경량의 특성을 가지는 플렉시블 기판이 자동차 전장품에 사용되고 있다. 자동차 전장품에 대한 Pb-free 솔더 접합부 특성에 관한 연구들이 많이 진행되었음에도 불구하고 자동차의 사용 환경을 고려한 플렉시블 기판 솔더 접합부에 대한 신뢰성 특성에 관한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는 organic solderability preservative (OSP) 및 electroless nickel immersion gold (ENIG) 표면처리 된 플렉시블 기판 위 Sn3.0Ag0.5Cu, Sn0.7Cu, Sn0.5Cu0.01Al(Si) 세 가지 Pb-free 솔더 접합부에 대한 특성을 보고 하였다. 솔더 조성과 기판 표면처리에 따른 접합부의 특성 및 신뢰성을 비교 평가 하기 위하여 인장 강도 시험, 열 충격 시험과 반복 굽힘 시험을 진행 하고 그 결과를 분석하였다. OSP 표면처리 된 기판 접합부에 대한 반복 굽힘 시험 결과 세 종류의 솔더 접합부 모두 파괴는 솔더 내부에서 일어 났으며 Sn3.0Ag0.5Cu 솔더의 접합부에서 반복 굽힘 수명이 가장 길게 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.9-17
• /
• 2011

Nano-composite solders have been studied to improve the properties of Pb-free solder joints. The nanoparticles in the composite solders were carbon nanotubes(CNTs), metals (Ag, Ni, Cr, etc.), ceramics (SiC, $ZrO_2$, $TiB_2$, etc.). To fabricate the nano-composite solders, mechanical mixing methods and in-situ fabrication method has been used for well-dispersed nano phase. The characteristic properties of the nano-composite solders were high creep resistance, low undercooling, low IMC growth rate and fine microstructures. More researches on the nano-composite solders are required to improve the processibility and the reliability of the nano-composite solder joints.

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

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.21-26
• /
• 2006

NCA의 물성이 미세피치 Chip on glass (COG) 접합부의 신뢰성에 미치는 영향을 연구하였다. Si 위에 Sn을, 유리기판 위에 In을 열증발 방법으로 증착하고 lift-off 방법을 이용하여 $30{\mu}m$ 피치를 가지는 솔더범프를 형성하였으며 열압착 방법으로 $120^{\circ}C$에서 In 범프와 Sn 범프를 접합하였다. 접합할 때 세 종류의 Non conductive adhesive (NCA)를 적용하였다. 신뢰성은 $0^{\circ}C$와 $100^{\circ}C$ 사이로 열충격시험을 2000회까지 실시하여 평가하였다. 4단자 저항측정법을 이용하여 접합부의 저항을 측정하였다. 필러의 양이 증가할수록 열충격시험 후 접합부의 저항이 가장 적게 증가하여 신뢰성이 우수하였다. 필러의 양이 증가할수록 NCA의 열팽창이 작아지기 때문이다.