• Title/Summary/Keyword: 접합 계면

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Direct Bonding of SiN/SiO Silicon wafer pairs (직접접합 질화규소/산화규소절연막 이종실리콘기판쌍의 제조)

  • 이상현;서태윤;송오성
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.169-172
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    • 2001
  • 다층 MEMS구조의 기초기판쌍 소재로 쓰일 수 있는 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍의 직접접합 가능성을 확인하기 위해서 2000Å-SiO₂와 500Å-Si₃N₄층을 가진 직경 10cm의 실리콘 기판을 각각 친수성 및 소수성 표면세척을 하고 청정분위기에서 경면끼리 가접을 실시하였다. 가접된 기판쌍을 통상의 박스형 전기로를 이용하여 400, 600, 800, 1000, 1200℃ 범위에서 2시간 동안 가열하여 접합을 완료하였다. 완성된 기판쌍을 적외선분석기를 이용하여 접합면적을 확인하였고, 면도칼 삽입법으로 접합계면에너지를 측정하였다. 실험온도 범위 내에서 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍은 1000℃ 이상에서 접합계면에너지는 2,344mJ/㎡을 나타냈으며, 이는 기존의 Si/Si의 동종접합기판쌍과 동등한 수준의 접합강도로서 부가가치가 큰 새로운 조합의 기판쌍 제조가 가능하였다.

Interfacial and Mechanical Properties of Sn-57Bi-1Ag Solder Joint with Various Conditions of a Laser Bonding Process (다양한 레이저 접합 공정 조건에 따른 Sn-57Bi-1Ag 솔더 접합부의 계면 및 기계적 특성)

  • Ahn, Byeongjin;Cheon, Gyeong-Yeong;Kim, Jahyeon;Kim, Jungsoo;Kim, Min-Su;Yoo, Sehoon;Park, Young-Bae;Ko, Yong-Ho
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.28 no.2
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    • pp.65-70
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    • 2021
  • In this study, interfacial properties and mechanical properties of joints were reported after Cu pads finished with organic solderability preservative (OSP) on flame retardant-4 (FR-4) printed circuit board (PCB) and electronic components were joined with a Sn-57Bi-1Ag solder paste by using a laser bonding process. The laser bonding process was performed under various bonding conditions with changing a laser power and a bonding time and effects of bonding conditions on interfacial and mechanical properties of joints were analyzed. In order to apply for industry, properties of bonding joints using a reflow bonding process which are widely used were compared. When the laser bonding process were performed, we observed that Cu6Sn5 intermetallic compounds (IMCs) were fully formed at the interface although the bonding times were very short about 2 and 3 s. Furthermore, void formations of the joints by using the laser bonding process were suppressed at the joints with comparing to the reflow bonding process and shear strengths of bonding joints were higher than that by using the reflow bonding process. Therefore, in spite of a very short bonding time, it is expected that joints will be stably formed and have a high mechanical strength by using the laser bonding process.

A Study on the Interfacial Bonding between AlN Ceramics and Metals: II. Effect of Mo Interlayer on the Residual Stress of AlN/Cu Joint (AlN 세라믹스와 금속간 계면접합에 관한 연구: II. AlN/Cu 접합체의 잔류응력에 미치는 Mo 중간재의 영향)

  • Park, Sung-Gye;Kim, Ji-Soon;You, Hee;Yum, Young-Jin;Kwon, Young-Soon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.10
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    • pp.970-977
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    • 1999
  • Effect of Mo interlayer on the relaxation of residual stress in AlN/Cu pint bonded by active-metal brazing method was investigated. The stress analyses by finite-element-method, the measurement of pint strength and the observation of fracture surface were carried out and their results were compared with each other. From the results of stress analysis it is confirmed that a Mo interlayer led to a shift of maximum stress concentration site from AlN/insert-metal interface$\rightarro$ insert-metal/Mo$\rightarro$Mo interlayer. Additionally, with increase of the Mo interlayer thickness the stress concentration with tensile component was separately built both at the interface of Cu/Mo and AlN/Mo. whereby the residual stress in the free surface of AlN close to the bonded interface was drastically reduced. The AlN/Mo/Cu pints with Mo interlayer thickness of above 400$\mu\textrm{m}$ showed the strengths higher than 200 MPa. upto max. 275 MPa, while the AlN/Cu pint only max. 52 MPa.

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The effects of TCO/a-Si:H interface on silicon heterojunction solar cell (실리콘 이종접합 태양전지의 TCO/a-Si:H 계면 특성 연구)

  • Tark, Sung-Ju;Kang, Min-Gu;Park, Sung-Eun;Lee, Seung-Hun;Jeong, Dae-Young;Kim, Chan-Seok;Lee, Jeong-Chul;Kim, Won-Mok;Kim, Dong-Hwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.88-88
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    • 2009
  • 실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위한 주요 요소기술 중 TCO/a-Si:H 간의 계면 특성은 태양전지 효율을 결정하는 주요 인자이다. 일반적으로 투명전도 산화막으로는 ZnO:Al 또는 ITO 가 사용되고 있으며 Zn, In, Sn, O 등의 확산과 Si원소의 확산으로 TCO/a-Si:H 계면에서 $SiO_x$가 생성되어 태양전지 충진률을 감소시키는 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 TCO/a-Si 계면에서 확산을 방지 하면서 패시베이션 역할을 하는 완충층을 삽입하여 실리콘 이종접합 태양전지의 효율을 높이는 연구를 수행하였다. 완충층으로 사용된 ZnO:Al의 수소화와 Zn 박막, $TiO_2$ 박막의 전기 광학적 특성을 분석하였고 AES 분석을 통해 $SiO_x$의 생성과 각 원소의 확산정도를 분석하고, CTLM을 이용하여 TCO/완충층/a-Si 간의 접촉저항을 측정하였다. 결과적으로 완충층으로 사용된 $TiO_2$(5nm)는 광특성에 큰 감소요인 없이 전기적 특성과 접촉저항 특성이 우수하였으며, 원소들간의 확산방지층으로도 우수한 특성을 보였다. ZnO:Al의 수소화는 SIMS 분석 결과 수소원소들이 계면쪽에 위치하지 않고 표면쪽에 다수 존재함으로써 패시베이션 특성을 크게 보이지 않았으나 AZO 박막의 전기적 특성은 크게 향상 시켰다. 그밖에 완충층으로 사용된 Zn 박막은 두께가 두꺼원 질수록 접촉저항의 감소를 가져왔으나 광학적 특성이 크게 감소하면서 효율적인 광포획 특성을 가지지 못하였다. 본 연구를 통하여 TCO/a-Si:H 간의 완충층 삽입을 통해 접촉저항을 낮추고 원소간의 확산을 억제하여 계면 패시베이션 특성을 향상 시킬수 있었다.

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Study on the pn Junction Device Using the POCl3 Precursor (POCl3를 사용한 pn접합 소자에 관한 연구)

  • Oh, Teresa
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.5
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    • pp.391-396
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    • 2010
  • The pn junction for solar cell was prepared on p-type Si wafer by the furnace using the $POCl_3$ and oxygen mixed precursor to research the characteristic of interface at pn junction. The sheet resistance was decreased in accordance with the increasing the diffusion process time for n-type doping on p-type Si wafer. The electron affinity at the interface in the pn junction was decreased with increasing the amount of n-type doping and the sheet resistance also decreased. Consequently, the drift current due to the generation of EHP increased because of low potential barrier. The efficiency and fill factor were increased at the solar cell with increasing the diffusion process time.