• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.68-68
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• 2003

최근의 전자부품은 고밀도 고집적화 됨에 따라 여러 가지 문제점들이 발생되고 있다. 그 중 부품이 실장되는 부분에 사용되는 솔더나 전기적 회로를 구성하는 패턴간에 금속 이온 마이그레이션(Metallic Ion Migration)이 발생하여 전기적 단락(Short)를 유발함으로써 전자제품의 치명적 고장을 유발한다. 본 연구는 이온 마이그레이션 현상을 물방울시험(Water Drop Test)을 통하여 재현함으로써 발생 메카니즘을 확인하여 발생원인을 직접적으로 관찰하고, 각 종 패턴의 거리 및 전압에 따른 발생속도의 차이를 조사하기 위하여 수행되었다. 이러한 실험을 위하여 콤 패턴(Comb Pattern)의 FR-4 재질 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)을 사용하였으며, 사용된 전극재질로는 Cu, SnPb, Au를 사용하였고, 패턴간 거리는 0.5, 1.0, 2.0mm의 3가지 종류로 구분하였다. 또한 패턴간에 인간 된 전압은 6.5V, 15V를 인가한 후 마이그레이션이 발생되는 시간을 측정하였다. 이러한 실험으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 6.5V의 인가전압에서는 Cu 패턴이 대체적으로 가장 빠르게 마이그레이션이 발생하였으며, 다음으로 Au가 발생하였고, Cu와 SnPb의 발생시간은 대체적으로 근사한 값을 나타내었다. 이것은 비슷한 평형전위를 갖는 재료는 마이그레이션 발생시간이 유사하게 나타나며, 높은 (+)전위를 갖을수록 발생시간이 지연됨을 알 수 있다. (2) 15V를 인가하였을 때 패턴간격이 0.5mm인 경우 Cu, Au, SnPb의 순으로 나타났으며, 1.0mm는 SnPb, Cu, Au, 2.0mm인 경우는 SnPb, Au, Cu의 순으로 마이그레이션이 발생하였다. 인가전압이 높은 경우 초기 발생에는 큰 차이가 없지만 수지상이 발생 후 성장하는데 많은 영향을 미치는 것으로 보인다. 이것은 초기 수지상의 형성에 큰 영향을 미치는 것은 재료의 평형전위에 의한 값이 좌우하지만, 수지상이 일정길이 이상 형성된 이후에는 성장속도가 평형전위에 따른 값과는 다소 다르게 나타남을 알 수 있다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.64-69
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• 2005

In evaluation of electronic reliability on the PCB(Print Circuit Borad),electrochemical migration is one of main test objects. The phenomenon of electrochemical migration occurs in the environment of the hight humidity and the hight temperature under bias through a continuous aqueous electrolyte. In this paper, the generating mechanism of electrochemical migration is investigated by using water drop acceleration test under various waters. The waters used in the water drop test are city water, distilled water and ionic water. It found that the generated velocity of electrochemical migration depended on electrolyte quantity which included in the various waters.

• Journal of Welding and Joining
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• v.23 no.2
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• pp.32-40
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• 2005

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.49-49
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• 2004

고도화로 정밀해진 현대 과학기기에는 여러 가지 전자 팩키징 제품들이 쓰이고 있으나 이 제품들은 여러 가지 파손인자들의 영향 때문에 고유의 수명을 다하지 못하고 고장이 발생하게 된다. 전자부품 실장에 이용되는 솔더 조인트의 열화에 관련되는 열 피로와 이온 마이그레이션(Migration) 현상이 솔더 조인트의 신뢰성에 영향을 미치는 가장 중요한 인자로 알려져 있고 이러한 인자 이외에도 여러 가지 요인들이 복합적으로 작용하여 솔더의 접합부분에 피로파괴를 일으킨다.(중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.38-38
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• 2014

SPCC강판상에 PVD 스퍼터링법으로 Zn계 박막을 제작하였고, Zn계 박막의 결정구조와 표면특성에 미치는 산소의 영향을 해석하였다. 실험결과, 진공쳄버 내부에 있는 대부분의 Zn 이온중에서 Mg 이온이 증가할 때, Mg의 증발 및 흡착으로 인한 Zn의 증착핵 성장 억제와 Zn-Mg 금속간 화합물의 분산분포는 Zn-Mg막의 결정입자의 크기를 작게 만들었다. 산소가 쳄버내부에 존해하는 경우에는 XRD 피크는 상대적으로 감소되면서 브로딩하게 나타났다. 또한, 표면특성인 몰포로지의 경향을 분석해 보면 결정입도는 작아지는 현상을 보였다. 이것은 챔버 내부에 존재하는 잔류가스인 산소가 Zn 및 Mg과 같은 증착입자와 결합 및 흡착이 이루어지고, Zn 및 Mg 등이 증착핵의 마이그레이션 효과를 감소시켜 결정입도의 크기가 감소되는 것으로 나타났다.

• Journal of Applied Reliability
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• v.12 no.3
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• pp.153-163
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• 2012

Recently, as a electronic components are becoming more high-density, so that electronic circuits have smaller pitches between the leads and are more vulnerable to insulation failure. And the reliability of electric insulation has become an ever important issue as device contact pitches and print patterns shrink. Ion migration occurs in highly humid environment as voltage is applied to an installed print circuit. Under highly humid and voltage applied circumstances, electronic components respond to applied voltages by electrochemical ionization of metals, and a conducting filament forms between the anode and cathode across a nonmetallic medium. This leads to short-circuit failure of the electronic component. In thesis, we study acceleration test of ion migration in FR-4 PCB plated with Sn. Voltage applied test of FR-4 PCB circuits plated with Sn was tested in the temperature and humidity environments. As a result of this test, equation of acceleration model was derived.

• Journal of Welding and Joining
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• v.33 no.3
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• pp.47-53
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• 2015

By the trends of electronic package to be more integrative, the fine Cu trace pitch of organic PCB is required to be a robust design. In this study, the short circuit failure mechanism of PCB with a Cl element under the Temperature humidity bias test ($85^{\circ}C$/85%RH/3.5V) was examined by micro-structural study. A focused ion beam (FIB) and an electron probe micro analysis (EPMA) were used to polish the cross sections to reveal details of the microstructure of the failure mode. It is found that $CuCl_x$ were formed and grown on Cu trace during the $170^{\circ}C$/3hrs and that $CuCl_x$ was decomposed into Cu dendrite and $Cl_2$ gas during the $85^{\circ}C$/85%RH/3.5V. It is suggested that Cu dendrites formed on Cu trace lead to a short circuit failure between a pair of Cu traces.

• Journal of Applied Reliability
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• v.5 no.2
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• pp.261-272
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• 2005

In evaluation of electronic reliability on the PCB(Printed Circuit Board), electrochemical migration is one of main test objects. The phenomenon of electrochemical migration occurs In the environment of the high humidity and the high temperature under bias through a continuous aqueous electrolyte. In this paper, the generating mechanism of electrochemical migration is investigated by using water droll acceleration test under various waters. The waters used in the water drop test are city water, distilled water and ionic water. It found that the generated velocity of electrochemical migration depended on the temperature of water and the electrolyte quantity which included in the various waters.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.15 no.1
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• pp.54-60
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• 2005

Recently a lots of problems have observed in high densified and high integrated electronic components. One of them is ion migration phenomena, which induce the electrical short of electrical circuit. ion migration phenomena has been observed in the field of exposing the specific environment and using for a long tin e. This study was evaluated the generation time of ion migration and was investigated properly test method through water drop test and high temperature high humidity test. Also we observed direct causes and confirmed generation mechanism of dendritic growth as we reproduced the ion migration phenomena. We utilized PCB(printed circuit board) having a comb pattern as follows 0.5, 1.0, 2.0 mm pattern distance. Cu, SnPb and Au were electroplated on the comb pattern. 6.5 V and 15 V were applied in the comb pattern and then we measured the electrical short time causing by ion migration. In these results, we examined a difference of ion migration time depending on pattern materials, applied voltage and pattern spacing of PCB conductor.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2005.06a
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• pp.339-348
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• 2005

In evaluation of electronic reliability on the PCB(Printed Circuit Board),electrochemical migration is one of main test objects. The phenomenon of electrochemical migration occurs In the environment of the high humidity and the high temperature under bias through a continuous aqueous electrolyte. In this paper, the generating mechanism of electrochemical migration is investigated by using water drop acceleration test under various waters. The waters used in the water drop test are city water, distilled water and ionic water. It found that the generated velocity o of electrochemical migration depended on the temperature of water and the electrolyte quantity which included in the various waters.