• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.63-69
• /
• 2007

We investigated interconnection processes using Cu vias for MEMS sensor packages. Ag paste layer was formed on a glass substrate and used as a seed layer for electrodeposition of Cu vias after bonding a Si substrate with through-via holes. With applying electrodeposition current densities of $20mA/cm^2\;and\;30mA/cm^2$ at direct current mode to the Ag paste seed-layer, Cu vias of $200{\mu}m$ diameter and $350{\mu}m$ depth were formed successfully without electrodeposition defects. Interconnection processes for MEMS sensor packages could be accomplished with Ti/Cu/Ti line formation, Au pad electrodeposition, Sn solder electrodeposition and reflow process on the Si substrate where Cu vias were formed by Cu electrodeposition into through-via holes.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.46 no.4
• /
• pp.15-20
• /
• 2009

In a detection system based on laser light scattering, focusing an excitation laser beam into a focal point of a channel in a microfluidic chip is important for obtaining the highest excitation intensity, and consequently for obtaining a laser light scattering signal using a photodetector with a high efficiency. In this paper, we present a polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic chip consisting of an integrated PDMS microlens for cell detection based on laser light scattering. We fabricated PDMS microlens for optical detection system by simply putting down on PDMS chips. The PDMS microlens was fabricated by photoresist reflow and replica molding. This fabrication technique is simple and has an excellent property in terms of the microlens and a high-dimensional accuracy. The PDMS microlens integrated on the PDMS microfluidic chip has been verified to improve the laser intensity, and accordingly, the signal-to-noise ratio and sensitivity of laser light scattering detection for red blood cells(RBCs)

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.21 no.1
• /
• pp.25-29
• /
• 2014

In this study, an optical PCB was proposed which can overcome the limitations of the conventional PCB, and a new structure with pluggable lens was considered for a high-efficient passive alignment. The structure was a lens-added optical waveguide for the improvement of misalignment between the lens and the waveguide in the alignment. Also, as it had a barrier-type structure to prevent the surface damage of the lens by desorption, the high-efficient passive alignment can be realized. The structure was designed by optimizing the simulation and the fabrication process of the pluggable lens structure was conducted using the repetitive photolithography and the thermal reflow. The optical waveguide with the lens-integrated pluggable interconnection was fabricated by the imprint process using the polydimethylsiloxane(PDMS) replica mold. Therefore, we confirmed the possibility of pluggable lens-added optical waveguide structure fabrication for high-efficient passive alignment.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.47-54
• /
• 2008

In this paper, we studied how and why did abnormal IMC growth at component affect on board level mechanical reliability. First, interfacial reactions between Sn2.5Ag0.5Cu solder and electrolytic Ni/Au UBM of component side were investigated with reflow times and thermal aging time. Also, to compare mechanical reliability of component level, shear energy was evaluated using the ball shear test conducted with variation of shear tip speed. Finally, to evaluate mechanical reliability of board level, we surface-mounted component fabricated with each condition on PCB side. After conducting of 3 point bending test and impact test, we confirmed solder joint crack mode using cross-sectioning and dye & pry penetration method.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.76-76
• /
• 2010

무연솔더 재료를 자동차 전장품에 적용하기 위해서는 고온환경에 대한 내구성 및 진동 인자에 대한 영향을 고려해야한다. 특히, ELV(End of Life Vehicles) 지침이 개정됨에 따라 고온용 무연솔더 재료에 대한 재평가가 반드시 필요한 시점이다. 이에 대해 본연구에서는 현재 상용화 된 Pb-free솔더의 재료들 중 총 4종의 Solder을 선정하여 자동차 환경에 부합하는 진동조건하에서 시험해보았다. 그리고 미세조직의 특성, 접합부 형성시의 기계적 강도 및 접합부의 신뢰성을 평가하여 보았다. 각각의 조성에 대한 CHIP type과 QFP type의 실장부품을 준비하였으며, 각각의 조성별로 솔더 페이스트로 Daisy Chain PCB에 접합하여 조성에 따른 비교 데이터를 구축할 수 있었다. 리플로우 공정후 초기의 미세조직 및 전당강도, 저항값을 측정하여 진동시험에 따른 데이터와 비교하였다. 주파수는 10Hz~1,000Hz였으며, 진동가속도는 $29.4m/s^2$, 20시간의 랜덤진동이 적용되는 동안 챔버내의 온도는 상온으로 유지되었다. 진동시험과 이에 따른 저항측정을 통하여 진동 주파수와 시간에 따른 실장 부품이 받는 진동 영향과 실시간 저항값을 측정하였으며, 이때의 미세조직 비교를 통해 진동특성을 평가하였다. 진동 주파수에 따른 저항값의 변화가 있었으며, 진동전후 전단강도에도 영향을 주었다. QFP type에서는 SAC105가 진동에 가장 취약하였으며, CHIP type에서는 SACX0307이 진동에 가장 취약하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.77-77
• /
• 2009

ELV(; End of Life Vehicles)를 비롯한 최근 환경 동향은 자동차 전장 모듈에 대하여 다양한 무연 솔더 적용을 요구하고 있다. 특히 자동차 엔진룸과 트랜스미션은 가동 중 고온 및 진동의 지속적인 영향을 받기 때문에 이와 유사한 환경에서의 신뢰성 연구가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 Sn3.5Ag, Sn0.7Cu, Sn5.0Sb 솔더 조성에 대하여 복합환경 조건하에서 접합부 신뢰성을 평가하였다. 복합환경을 구현하기 위하여 $-40{\sim}150^{\circ}C$ 범위의 온도 사이클과 랜덤 진동을 동시에 인가하였으며, 진동 가속도 3G, 진동주파수는 10~1000Hz 로 설정하여 자동차 환경을 충족하였다. 복합시험의 1 cycle 은 20 시간이며, 총 120 시간의 시험 동안 진동의 영향 및 진동과 고온이 동시에 작용하였을 경우의 영향에 대해 비교하였다. 테스트 모듈 제작을 위해 450 um 의 솔더볼이 적용되었으며, 각 조성의 솔더볼을 이용하여 BGA test chip 제작하였고, 제작된 BGA test chip 은 다시 daisy chain PCB 위에 실장 및 리플로우 공정을 통해 접합되었다. 테스트 동안 In-situ 로 저항의 변화를 관찰하여 파단의 유무를 판단하였고 전자주사현미경을 통해 파괴 기전을 평가하였다. 복합시험 시간에 따른 전단강도를 측정하였으며, 각 조성에 대하여 상이한 전단강도 변화를 관찰하였다. 계면 IMC 형상은 전단강도 변화에 영향을 주었으며, 특히 높은 온도가 IMC 성장을 촉진시켜 전단강도 감소에 영향을 주었다. 본 복합환경 시험 조건에서는 Sn0.7Cu 가 가장 안정적이었으며, 파단면을 관찰한 결과 연성파괴 모드가 관찰되었다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.80-80
• /
• 2009

패키징 구조의 발전이 점차 중요한 문제로 대두되어, 칩의 집적 기술의 발전에 따라 실장기술에서도 고속화, 소형화, 미세피치화, 고정밀화, 고밀도화가 요구되고있다. 최근 선진국을 중심으로 전자 전기기기 및 부품의 실장기술에서도 환경 친화적인 기술을 요구함에 따라, 저에너지 공정 및 무연 실장 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존의 SOP(Small Out-line Package), QFP(Quad Flat Package) 등은 소형화, 다핀화, 고속화, 실장성에 한계가 있기 때문에, SMT(Surface Mount Technology) 형식으로 된 BGA(Ball Grid Array)가 휴대형 전화를 비롯한 기타 전자 부품 실장에 널리 사용되고 있다. BGA ball shear 법은 BGA 모듈의 생산 및 취급 중에 발생할지도 모르는 기판에 수평으로 작용하는 기계적인 전단력에 BGA solder ball이 견딜 수 있는 정도를 측정하기 위해 사용되는 시험법이다. 전단 시험에 의한 전단 강도의 측정 외에 전기전도도 측정, 파면 관찰, 이동거리(displacement), 유한요소 해석법 등을 병행하여 시험법의 신뢰성 향상에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 실험에서는 지름이 $500{\mu}m$인 Sn-3.5Ag 솔더볼을 이용하여 세라믹 기판을 접합하여 BGA 패키지를 완성하였다. 상부 기판에 솔더볼을 정렬시켜 리플로우 방법으로 접합 한 후 솔더볼이 접합된 상부 기판과 하부 기판을 접합 하여 시편을 제작하였다. 접합된 시편들은 $150^{\circ}C$에서 0~800시간 열처리를 실시하였고, 열처리를 하면서 각각 $3{\times}10^2A/cm^2,\;5{\times}10^3A/cm^2$의 전류를 인가하였다. 시편들을 전단 시험기를 이용하여 솔더볼의 기계적 특성 평가를 하였으며, 계면 반응을 관찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.9 no.10
• /
• pp.992-999
• /
• 1999

Due to the inherently poor adhesion strength of Cu-based leadframe/EMC(Epoxy Molding Compound) interface, popcorn-cracking phenomena of thin plastic packages frequently occur during the solder reflow process. In this study, in order to enhance the adhesion strength of Cu-based leadframe/EMC interface, brown-oxide layer was formed on the leadframe surface by immersing of leadframe sheets in hot alkaline solution, and the adhesion strength of leadframe/EMC interface was measured by using SDCB(Sandwiched Double Cantilever Beam) and SBN(Sandwiched Brazil-Nut) specimens. Results showed that brown oxide treatment of leadframe introduced fine acicular CuO crystals on the leadframe surface and improved the adhesion strength of leadframe/EMC interface. Enhancement of adhesion strength was directly related to the thickening kinetics of oxide layer. This might be due to the mechanical interlocking of fine acicular CuO crystals into EMC.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.20 no.3
• /
• pp.63-69
• /
• 2013

The warpage of a bottom package of Package on Package(PoP) where a chip was mounted to a substrate by flip chip process was compared to that of a bottom package for which a chip was bonded to a substrate using die attach film(DAF). At the solder reflow temperature of $260^{\circ}C$, the packages processed with flip chip bonding and DAF bonding exhibited warpages of $57{\mu}m$ and $-102{\mu}m$, respectively. At the temperature range between room temperature and $260^{\circ}C$, the packages processed with flip chip bonding and DAF bonding exhibited warpage values ranging from $-27{\mu}m$ to $60{\mu}m$ and from $-50{\mu}m$ to $-15{\mu}m$, respectively.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.26 no.4
• /
• pp.23-31
• /
• 2019

In this study, we conducted numerical analyses using the Taguchi method and finite element method to calculate the thermal deformation of a printed circuit board and the effect of design factors on the thermal deformation. Analysis results showed that the thermal deformation of the panel had the strongest effect on the thermal deformation and shape of the strip and unit. In particular, the deformation in the z direction was larger than that in the xy-plane direction. The effect of design factors and the design conditions for reducing the thermal deformation of the panel and strip changed at the unit level. Therefore, it is recommended that panel-level thermal deformation must be controlled to reduce the final thermal deformation at the unit level because the thermal deformation of the strip strongly affects that of the unit.