• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.18 no.2
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• pp.234-240
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• 2009

In this study, we found that it is important to have a specific management of standards which are the $12{\pm}3{\mu}m$ of plating thickness and $2{\pm}1%$ of tuning. To verify these standards, we checked the plating thickness and density of tuning through marginal valuation of each and checked size of a plating particle, adhesion of solder and condition of reflow after a section chief.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.136-136
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• 2012

최근 전자제품의 크기가 소형화, 고성능화 되어감에 따라 전자제품을 구성하는 부품 크기도 작아지고, 배선의 피치 또한 미세화 되고 있다. 따라서 패키징 과정도 미세하고 정확한 제어를 필요로 하게 되었으며, 전해도금을 통한 정밀 패키징 공정이 도입되고 있다. 그러나 기존에는 패키징용 메인기판과 부품을 연결하는 솔더는 기존의 Sn-Pb 조성의 납을 포함하는 소재가 사용되었다. 하지만 납의 환경적 문제에 의해 사용을 금지하게 된 상태로 이를 대체하기 위한 무연 조성의 솔더가 연구되고 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.187-189
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• 2006

최근 유연솔더에서 무연솔더로 전환함에 따라서 PCB의 도금이 솔더접합부의 각도에 미치는 영향이 중요하게 되었다. 현재 PCB 도금은 Sn, Au, OSP 등으로 다양하게 진행되고 있다. 그러나 PCB 도금이 솔더접합부의 강도에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 미비하다. 따라서 본 연구에서는 PCB 도금(Sn, Au, OSP)이 무연솔더(Sn-3.0Ag-0.5Cu) 접합부의 초기 전단강도에 미치는 영향과 열사이클시험 후 솔더접합부의 전단강도에 미치는 영향에 대해서 연구하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2004.05a
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• pp.84-86
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• 2004

기존의 전자산업에서는 Sn-37Pb 공정솔더를 사용하였으나, 최근 납의 환경적인 문제로 인하여 무연 솔더에 관한 연구와 적용이 세계적으로 진행되고 있다. 무연 솔더의 실용화와 관련하여 Sn-37Pb 솔더와 같은 만능의 솔더는 없지만, 그 중 도입이 가장 유력시 되는 것으로 Sn-Ag-Cu계 솔더가 있다. (중략)

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.2 s.43
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• pp.35-40
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• 2007

The pull strength and fracture mechanism were investigated to evaluate the reliability and compatibility of Sn-8Zn-3Bi joints, the solder paste on lead and lead-free plating under thermal shock conditions. At the Sn-8Zn-3Bi solder joint, no crack initiation was observed during thermal shock test. After 1000 cycles, the strength of the solder joint decreased not sharply but reduced gradually compared with initial conditions. The decrement of strength was affected by ${\gamma}-Cu_5Zn_8$ IMC growth which caused the IMC fracture on the fracture surface and a change in fracture mode and initial crack point. Clearly, the Sn-8Zn-3Bi solder shows good reliability properties and compatibility with lead-free plated Cu LF under thermal shock temperatures between 248K and 423K.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.17 no.1
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• pp.25-31
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• 2010

In this study, we investigated the morphology and thermal stability of interfacial phases in joint between lead free solder(Sn-3.0Ag-0.5Cu) and electroless Ni-W-P under bump metallizations(UBM) with different tungsten contents as a function of thermal aging. Content of phosphorus of each deposits was fixed at 8 wt.%, and content of tungsten was variated each 0, 3, 6 and 9 wt.%. Specimens were prepared by reflowing at $255^{\circ}C$, aging range was $200^{\circ}C$ and up to 2 weeks. After reflow process, in the electroless Ni(W)-P/solder joint, the interfacial intermetallic compound(IMC) was showed both $(Cu,Ni)_6Sn_5$ and $(Ni,Cu)_3Sn_4$. UBM and generated IMC at the interface of lead free solder was proportionally increased with aging time. The thickness of IMC was increased because the generation rate of $Ni(W)_3P$ decreased with increasing contents of W.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.78-78
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• 2014

PCB 무전해 주석도금의 원리와 주요 품질특성치, 그리고 최신 무전해 주석도금 약품의 기술개발 현황을 소개하고 적용사례를 소개한다. 특히 자동자용 전장제품의 무연화가 2016년부터 적용됨에 따라 현재 가장 유력한 HASL 대체 표면처리가 무전해 주석도금 (Immersion tin plating)으로 알려져 있어서 이에 대한 전반적인 소개 및 새로운 적용분야 등에 대해 발표한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.11 no.3 s.32
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• pp.1-7
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• 2004

Tin plating on component finishes may grow whiskers under certain conditions, which may cause failures in electronics equipment. To protect the environment, 'lead-free' among component finishes is being promoted worldwide. This paper presents the evaluation results of whiskers on two kinds of lead-free plating materials at the plating temperature and under the reliability test. The rising plating temperature caused increasing the size of plating grain and shorting the growth of whisker. The whisker was grown under the temperature cycling the bent type in matt Sn plating and striated type in malt Sn-Bi. The whisker growth in Sn-Bi plating was shorter than that in Sn plating. In FeNi42 leadframe, the $7.0{\~}10.0{\mu}m$ diameter and the $25.0{\~}45.0{\mu}m$ long whisker was grown under 300 cycles. In the 300 cycles of Cu leadframe, only the nodule(nuclear state) grew on the surface, and in the 600 cycles, a $3.0{\~}4.0{\mu}m$ short whisker grew. After 600 cycles, the ${\~}0.34{\mu}m$ thin $Ni_3Sn_4$ formed on the Sn-plated FeNi42. However, we observed the amount of $0.76{\~}1.14{\mu}m$ thick $Cu_6Sn_5$ and ${\~}0.27{\mu}m$ thin $Cu_3Sn$ intermetallics were observed between the Sn and Cu interfaces. Therefore, the main growth factor of a whisker is the intermetallic compound in the Cu leadframe, and the coefficient of thermal expansion mismatch in FeNi42.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.33-37
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• 2002

본 연구에서는 전해도금법을 이용하여 플립칩용 Ni, Ni-Cu 합금 UBM (Under Bump Metallurgy) 및 Sn-Ag 무연 솔더 범프를 형성하였다. 솔더 범프의 전해도금시 고속도금 방법으로 균일한 범프 높이를 갖도록 하는 도금 조건 및 도금 기판의 역할로서의 UBM의 영향을 조사하였다. Cu/Ni-Cu 합금/Cu UBM을 적용한 경우 음극시편의 전극 접점수를 증가시켰을 때 비교적 균일한 솔더 범프를 형성시킬 수 있었던 반면, Ni UBM의 경우는 접점수를 증가시켜도 다소 불균일한 솔더 범프를 형성하였다. 리플로 시간을 변화하여 범프 전단 강도 및 파단 특성을 조사하였는데 Ni UBM의 경우 Cu/Ni-Cu 합금/Cu UBM에 비해 전단강도가 다소 낮은 값을 가졌고 금속막이 웨이퍼에서 분리되는 파괴 거동이 관찰되었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.35.2-35.2
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• 2009

최근 본 연구실에서 무연 솔더를 위한 새로운 Cu-Zn 합금 젖음층을 개발하였다. 전해도금을 통하여 Cu-Zn 합금층을 형성한 뒤 그 위에 Sn-4.0wt% Ag-0.5wt% Cu (SAC 405) 솔더를 리플로 솔더링을 통해 솔더접합부를 형성하였으며 계면에서 생성된 금속간 화합물의 형성 및 성장 거동을 연구하였다. SAC/Cu 시스템의 경우, $150^{\circ}C$에서 시효 처리를 실시하는 동안 솔더와 도금된 Cu 계면에서 $Cu_6Sn_5$ 상과 미세한 공공이 형성된 $Cu_3Sn$ 상이 발견되었다. 반면에 SAC/Cu-Zn 시스템에서는 계면에서 $Cu_6Sn_5$ 상만이 형성되었다. 또한 큰 판상형의 $Ag_3Sn$ 상이 SAC/Cu 시스템에 비해 현저하게 억제되었다. SAC/Cu-Zn 계면에서의 금속간 화합물의 성장 속도가 SAC/Cu 계면에서 형성된 금속간 화합물의 성장 속도보다 느리게 나타났다. Cu-Zn 젖음층의 Zn가 솔더와 Cu-Zn 층 사이에서 Cu와 Sn 원자의 상호 확산을 방해하기 때문이다. 본 연구에서는 Cu와 Cu-Zn 층을 이용한 솔더 접합부의 낙하 충격 신뢰성을 연구하였다. 낙하 충격 시험 시편은 두 개의 인쇄 회로 기판을 SAC 405 솔더볼을 이용하여 리플로를 통해 상호연결 하여 제조되었다. 이 때, 각각의 인쇄 회로 기판의 패드에는 Cu 층과 Cu-Zn층을 전해도금을 통하여 각각 $10{\mu}m$두께의 젖음층을 형성하였다. 낙하 시험 시편을 제조한 뒤, 시효 처리에 대한 낙하 저항 신뢰성의 특성을 연구하기 위해 250, 500 시간동안 시효처리를 한 후 각 조건에서 계면에 형성된 금속간 화합물의 성장 거동을 관찰하였으며, 낙하 충격 시험을 실시하였다. 낙하 시험은 daisy chain으로 연결된 시편의 저항이 100 Ohm 이상 측정되었을 때 중단되도록 하였다. Cu-Zn/SAC/Cu-Zn 시편의 경우 초기 리플로를 하였을 때 불량이 발생하는 평균 낙하 수는 350이며, Cu/SAC/Cu 시편의 평균 낙하수는 200 미만으로 나타났다. Cu/SAC/Cu 시편의 경우, 시효처리 시간이 증가함에 따라 평균 낙하수는 큰 폭으로 감소하였지만, Cu-Zn/SAC/Cu-Zn 시편은 불량이 발생하는 평균 낙하수의 감소폭이 보다 완만하게 나타났다. Cu 층에 Zn를 첨가함으로써 솔더와 젖음층 사이에서 형성된 금속간 화합물의 성장 및 미세 공공의 형성이 억제되었고, 솔더 접합부의 과냉을 감소시킴으로써 큰 판상형의 $Ag_3Sn$ 상의 형성을 억제함으로써 Cu-Zn/SAC/Cu-Zn 솔더 접합부에서 Cu/SAC/Cu 솔더 접합부보다 낙하 충격에 대한 저항성 및 신뢰성이 향상되었다. 이는 무연 솔더에 Zn를 첨가하여 낙하 충격 신뢰성을 향상시킨 것과 동일한 효과를 나타냈음을 확인하였다. 본 연구는 한국 과학 기술 재단의 전자패키지 재료 연구 센터(CEPM)와 지식 경제부의 부품 소재 기술 개발 사업의 지원을 받아 수행되었습니다.