• Title/Summary/Keyword: 열접합

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Assessment of micro-fracture characteristics of Sn-Ag solder joint by analysis of intermetallic compounds (금속간화합물의 분석을 통한 Sn-Ag 솔더 접합부의 미세파괴특성 평가)

  • ;;J.W. Evans
    • Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.97-103
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    • 2000
  • 전자 산업의 발달에 따라 전자 패키지에서 소자의 소형화 및 고집적화가 가속화되고 그로 인해 interconnection 부분의 신뢰성 평가의 중요성이 나날이 증가되고 있다. 특히 이러한 interconnection 부분 중 솔더 접합부는 사용중 솔더와 UBM(Under Bump Metallurgy) 층 사이에 금속간화합물이 생성되어 접합 강도가 저하되는 것이 큰 문제로 지적되고 있다. 본 연구에서는 공정 Sn-Ag 솔더 접합부에 대해 열시효 시간에 따라 접합 강도를 측정하고 파괴 기구 및 파괴 경로의 분석을 통해 접합 강도 변화와의 연관성을 도출하고자 하였다. 그 결과 열시효 초기에는 미세 조직의 조대화 및 불균일 조대 성장이 가속화되면서 응력 및 변형 집중으로 인해 솔더 내부에서 연성 파괴가 일어나 급격한 접합 강도의 저하가 발생하였으나 금속간 화합물이 생성, 성장함에 따라 금속간 화합물 내부에서의 취성 파괴가 나타나면서 접합 강도 저하가 포화되는 경향을 보였다.

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Reliability of Sn-8Zn-3Bi Solder Paste Applied to Lead and Lead-free Plating on Lead-frame under Thermal Shock Test (다양한 유무연 도금 리드프레임에 적용된 Sn-8Zn-3Bi 솔더 접합부의 열충격 신뢰성 평가)

  • Han, Sung-Won;Cho, Il-Je;Shin, Young-Eui
    • 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.

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Study of a Low-Temperature Bonding Process for a Next-Generation Flexible Display Module Using Transverse Ultrasound (횡 초음파를 이용한 차세대 플렉시블 디스플레이 모듈 저온 접합 공정 연구)

  • Ji, Myeong-Gu;Song, Chun-Sam;Kim, Joo-Hyun;Kim, Jong-Hyeong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.4
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    • pp.395-403
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    • 2012
  • This is direct bonding many of the metal bumps between FPCB and HPCB substrate. By using an ultrasonic horn mounted on an ultrasonic bonding machine, it is possible to bond gold pads onto the FPCB and HPCB at room temperature without an adhesive like ACA or NCA and high heat and solder. This ultrasonic bonding technology minimizes damage to the material. The process conditions evaluated for obtaining a greater bonding strength than 0.6 kgf, which is commercially required, were 40 kHz of frequency; 0.6MPa of bonding pressure; and 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 s of bonding time. The peel off test was performed for evaluating bonding strength, which was found to be more than 0.80 kgf.

Effects of Bonding Conditions on Joint Property between FPCB and RPCB using Thermo-Compression Bonding Method (열압착법을 이용한 경.연성 인쇄회로기판 접합부의 접합 강도에 미치는 접합 조건의 영향)

  • Lee, Jong-Gun;Ko, Min-Kwan;Lee, Jong-Bum;Noh, Bo-In;Yoon, Jeong-Won;Jung, Seung-Boo
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.18 no.2
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    • pp.63-67
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    • 2011
  • We investigated effects of bonding conditions on the peel strength of rigid printed circuit board (RPCB)/ flexible printed circuit board (FPCB) joints bonded using a thermo-compression bond method, The electrodes on the FPCB were coated with Sn by a dipping process. We confirmed that the bonding temperature and bonding time strongly affected the bonding configuration and strength of the joints. Also, the peel strength is affected by dipping conditions; the optimum dipping condition was found to be temperature of $270^{\circ}C$ and time of 1s. The bonding strength linearly increased with increasing bonding temperature and time until $280^{\circ}C$ and 10s. The fracture energy calculated from the F-x (Forcedisplacement) curve during a peel test was the highest at bonding temperature of $280^{\circ}C$.

Effect of operating conditions on adhesion strength of Al/Al2O3 produced by surface activated bonding

  • Jang, Gyu-Bong;Do, Won-Min;Im, Seong-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.165.1-165.1
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    • 2016
  • 표면활성화 접합은 이종 소재의 표면을 제어하여 직접 접합하는 기술이다. 본 연구에서는 표면활성화 접합을 이용하여 고 방열특성의 LED용 히트스프레더(heat spreader)를 제작하기 위하여 $Al-Al_2O_3$ 복합소재를 제조하였다. LED 제품의 히트스프레더는 LED에서 발생하는 열을 한 곳으로 집중하는 것을 막아 열을 분산하는 금속판을 의미한다. 최근의 LED 제품은 고출력화에 의한 발열량의 급증으로 MCL(Metal Clad Laminate)를 이용하여 LED 칩에서 발생된 열을 외부로 배출하는 모듈구조를 나타내는 경우가 대다수이다. LED에서 열이 증가하게 되면 LED의 효율이 감소하고, 수명이 줄어드는 현상을 보이기 때문에 방열특성은 매우 중요하다. 따라서 고출력화되어 LED 칩에서 발생되는 열을 제어하는 기술이 이슈화 되고 있다. 기존의 히트스프레더 구조는 통상적으로 Al/절연층(폴리머)/Al으로 폴리머의 열전도율이 1W/mk로 고출력화에 의해 급증하는 LED의 발열량을 충분히 해소시키기 어렵다. 본 연구에서는 급증하는 LED의 방열량을 해소시키기 위해서 기존의 Al/폴리머/Al의 구조를 $Al/Al_2O_3/Al$의 구조로 개발하기 위해서 HV-SCDB 기술을 이용한 $Al-Al_2O_3$ 복합소재 제조 및 접합특성에 관하여 연구하였다.

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Analysis of Junction Temperature Measurement in 20W Module for Street Lighting (20W 가로등 모듈의 접합온도 측정 분석)

  • Lee, Se-Il;Yang, Jong-Kyung;Kim, Nam-Goon;Park, Dae-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.163-163
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    • 2010
  • 기존 LED의 접합온도 및 열저항은 PKG 단계에서 측정 가능 하였다. PKG에서의 접합온도 측정방식과 같은 방법으로 C사의 1W High Power LED XP2 20개를 직렬 연결하여 모듈을 구성한 20W 가로등 모듈에 대하여 접합온도를 측정 하였다. 측정결과 20W 가로등 모듈의 접합온도는 약 $61^{\circ}C$로 나타났다.

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