• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.1
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• pp.55-62
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• 2023

In this study, Sn-3.0Ag-0.5Cu (wt.%, SAC305) solder dipping process was performed between Ni-foam skeleton with different pore per inch (PPI) to fabricate Ni-foam/SAC305 composite solder, and then applied to the transient liquid phase (TLP) bonding process to evaluate the microstructure and mechanical properties of the bonded joint. The Ni-foam/SAC305 composite solder preform consisted of Ni-foam and SAC305, and an intermetallic compound (IMC) having a (Ni,Cu)₃Sn₄ composition was formed at the Ni-foam interface. During TLP bonding process, the IMC at the Ni-foam interface was converted to (Ni,Cu)₃Sn₄+Au, and as the bonding time increased, the Ni-foam and SAC305 continuously reacted, and the bonded joint was converted into an IMC. And it was confirmed that the 130 PPI Ni-foam/SAC305 composite solder joint was converted into an IMC at the fastest rate. As a result of performing a shear test to confirm the effect of Ni-foam on mechanical properties, solder joints under all conditions exhibited excellent mechanical properties of 50 MPa or more in the early stages of the TLP bonding process, and the shear strength tends to increase as the bonding time increases.

• Composites Research
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• v.30 no.6
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• pp.416-421
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• 2017

The structural adhesive have been manufactured for improvement of bonding process between CFRP and metal. The optimal condition for bonding process were investigated by evaluating the lap shear strength with amount of adhesive and curing time and the surface treatment of the CFRP. To confirm proper adhesion conditions, the fracture sections between CFRP and metal was observed using reflection microscope. Not only the improvement of the adhesion condition was important, but surface treatment on CFRP was also important. The optimal curing temperature was at $180^{\circ}C$ for 20 minutes. The improvement for adhesive property was confirmed After surface treatment on CFRP. The optimal amount of structural adhesive for bonding between CFRP and metal was $1.5{\times}10^{-3}g/mm^2$. Through the optimization of bonding process, the improvement of mechanical property over 10% is confirmed in comparison with existing adhesive.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2000.10a
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• pp.237-240
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• 2000

본 연구에서는 비스페놀 A, 에피크로로히트린을 반응시킨 에폭시 기본주제를 중심으로 경화제, 희석제, 충진제, 촉매 등을 배합하여 토목, 건축용 반고체형 에폭시 접착제를 개발하였다. 여기서 특히 에폭시 주제와 희석제의 종류 및 배합비율에 따른 기본 물성, 접착성능 등을 측정하였다. 상온 경화 특성을 측정하기 위하여 경화시 간을 측정한 결과 희석제의 종류와 관계없이 희석제의 양이 증가할수록 경화시간이 증가하고 경화온도도 증가하는 경향을 알 수 있었으며 촉매의 양이 적을 경우가 경화시간이 빠른 것을 알 수 있었다. 또한 경화 시간은 30분 내지 40분 정도로 상온에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다. 접착력 시험 결과는 촉매의 양이 적당한 때 가장 좋은 접착력을 나타내고 희석제 중에서 HDGE의 경우가 가장 좋은 접착력을 나타내었고 희식제의 양이 증가할수록 접착력은 증가하였다. 실리카와 철분을 섞어 반고체형 에폭시 접착제를 제조한 경우 기존의 제품보다 우수한 접착력을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발한 반고체형 접착제는 제조공정 코스트 등에 대한 검토와 함께 제품화하여 토목, 건축 분야의 콘크리트 균열 접착, 볼트와 콘크리트의 접합, 목재의 접합 등에 간편하게 사용될 수 있으며, 배합물질과 비율에 따라 전기전자. 토목건축, 자동차산업 등의 산업용 접착제로서 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.116-116
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• 2000

질화물 반도체는 LED, LD, Transistor, 그리고 Photodetector 등 광소자 및 전자소자를 실현할 수 있는 소재로써 최근에 각광 받고 있으며, 또한 국·내외적으로 연구가 활발히 진행되고 잇다. 질화물 발광 다이오드 제작에는 소자의 효율과 수명시간의 향상을 위하여 질화물 반도체와 금속과의 접합시 고 품질의 오믹 접합이 필수적이다. 특히 p-형 GaN의 경우에는 높은 정공 농도를 갖는 p-형 GaN를 얻기가 어렵고 GaN의 일함수에 비하여 높은 일함수를 갖는 금속이 없기 때문에 매우 낮은 접합 저항을 가지며 안정성이 매우 우수한 금 접합을 얻기가 어렵다고 알려져 있다. 또한, GaN 계열의 발광 다이오드는 일반적으로 표면 발광 다이오드 형태로 제작되기 때문에 p-형 GaN 층의 오믹 접촉으로 사용되는 금속의 전기적 특성뿐만 아니라 발광 다이오드의 활성층에서 발광되어 나오는 빛에 대한 투과도 또한 우수하여야 발광 다이오드의 효율이 우수해진다. 본 연구에서는 p-형 GaN층의 접합 금속으로 Pt(80nm)과 Ni(5nm)/Au(7nm)를 사용하여 InGaN/GaN 다중양자우물 구조의 발광 다이오드를 제작하여 전기적 특성 및 발광효율을 측정하였다. 그리고, Pt(80nm)과 p-형 GaN와의 접합시 온도 변화에 따른 전기적 특성을 TLM 방법으로 조사하고, 가시광선 영역에서의 빛에 대한 투과도를 UV/VIS spectrometer, X-ray reflectivity, 그리고 Atomic Force Microscopy 등을 이용하여 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.59.1-59.1
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• 2010

이종접합 구조의 태양전지는 에미터 및 후면전계층으로 비정질 실리콘이 이용되고 있다. 본연구에서는 HWCVD를 이용하여 중성층 비정질 실리콘을 증착(10nm), 패시베이션된 n형 결정질 실리콘을 기판으로 PECVD법으로 에미터 층은 p형 비정질 실리콘을 후면 전계층은 n+형 비정질 실리콘을 증착하여 a-Si:H(p)/c-Si(n)/a-Si:H(n+)의 구조로 에미터 및 후면전계층의 조건에 따른 이종접합 태양전지를 제작, 특성을 분석하였다. 증착시간에 따라 에미터와 후면전계층의 두께를 조절하고 도펀트 가스(B2H6,PH3)의 유량에 따라 도핑 농도를 조절하였다. 공정 변수마다 MCLT 및 Implied Voc를 측정하였고, 태양전지 제작 후 도핑 농도에 따른 충진율을 비교, 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.12
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• pp.2662-2669
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• 2002

Recently structural applications of adhesive bonding method have been increased extensively in automobile industry. Adhesively-bonded joints which are used in automobile field are exposed to various environmental conditions. In this study, several environmental factors were concerned to evaluate their effects on the adhesive strength such as air temperature, water temperature, exposed time in water. The specimens are exposed for 1, 10 and 100 hours at various air temperatures to evaluate the effects of the air and water temperature on the adhesive strength. It is proved that the adhesive strength decrease with rising the air and water temperature, and the adhesive strength decrease steeply at the higher temperature with increasing the exposure time in water.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.80-83
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• 2003

본 연구에서는 고온 솔더 범프와 저온 솔더 패드를 이용하여 $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 접합에 성공하였다. 고온 솔더 범프로 Sn-4.0Ag-0.5Cu 솔더 볼을 사용하였고, 저온 솔더는 In-48Sn $(mp:\;117^{\circ}C)$ 솔더를 기판에 evaporation 방법으로 두께 $20\;{\mu}m$의 패드 형태로 증착하였다. $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 칩과 기판을 접합하였으며, 접합 단면을 관찰해 본 결과 저온 솔더가 녹아 고온 솔더에 wetting된 것을 관찰하였다. 이 시편을 상온에서 시효처리를 실시한 결과 시간의 경과에 따라 저온 솔더와 고온 솔더가 상호 확산하여 약 $40\;{\mu}m$였던 확산층의 범위가 점차 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 리플로 공정변수에 따른 솔더의 미세구조 변화 및 ball shear strength등의 기계적 특성에 대해 고찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.11
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• pp.982-986
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• 1998

baking 전후의 금선의 접합강도 변화를 연구하였다. 금선을 이용하여 Si 칩의 AI 패드와 은도금된 리드프레임 사이를 thermosonic 방법으로 본딩하였다. 본딩된 금선을 $175^{\circ}C$에서 시간을 변화시키면서 baking 처리하였다. 접합강도는 와이어 풀 테스트, 볼 전단 테스트, stud 풀 테스트로 평가하였다. 와이어 풀 접합강도는 baking 처리를 거쳐도 크게 변화하지 않았지만 파괴 유형이 baking 전에는 볼목 파괴에서 baking 후 스티치 파괴로 바뀌었다. 본딩과 baking 중 금선의 결정립이 크게 성장하였는데 이런 결정립 크기 변화와 금선 접합 부위의 기하학적인 모양에 따라 파괴 유형이 바뀌었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2007.11a
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• pp.146-149
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• 2007

1) 자체 제작한 NCP인 A, B, C 3종은 상용화 제품에 비해 도포성에 관련한 특성은 우수한 것으로 나타났으나 Tg 등의 열특성은 개선이 필요한 것으로 판단된다. 2) 접합강도의 경우 4종의 큰 차이가 없었으나 필러가 비교적 적은 조성인 B 조성의 경우 가장 큰 접합강도를 나타냈다. 3) NCP A, B, C 3종에 대한 접속저항 측정 결과 필러가 가장 많은 C의 경우가 가장 높은 저항 값을 보였으며 이는 가속 고온 고습 시험에 대한 결과에서도 급격한 접속률 감소를 통해 확인할 수 있다. 4) 시간에 따른 접속저항의 급격한 증가는 NCP 성분 중 친수성을 가진 물질이 있는 것이 원인이라 판단되며 이에 대한 개선을 통해 고습에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.75-75
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• 2009

연성회로기판은 일반적으로 절연체를 이루는 폴리이미드와 전도체를 이루는 구리로 구성되어 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 기계적 특성, 공정성 등의 장점으로 인해 연성회로기판의 절연체로서 제안되었지만 전도체를 이루는 구리와의 접합 특성이 우수하지 않기 때문에 많은 연구가 현재까지 진행되고 있고, 그 결과 연성회로기판의 접합 특성에 많은 개선이 이루어짐과 동시에 다양한 공정 방법이 제안되고 있다. 하지만 고온다습한 환경에서 사용될 경우 폴리이미드의 높은 흡습성과, 구리와 seed layer의 산화 문제로 인해 접합 특성이 저하된다는 단점 또한 가지고 있다. 따라서 본 연구를 통해 고온다습한 조건하에서 seed layer가 80Ni/20Cr 합금으로 구성된 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간으로 인해 발생하는 접합 신뢰성의 차이를 관찰하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 폴리이미드 위에 각각 100, 200, $300{\AA}$ 두께의 80Ni/20Cr의 합금 조성을 가지는 seed layer를 스퍼터링 공정을 통해 형성한 후 전해도금법을 이용하여 $8{\mu}m$ 두께의 구리 전도층을 형성하였다. 접합 특성 평가를 위해 ICP 규격에 따라 전도층 패턴을 폭 3.2mm, 길이 230mm로 시편을 제작하여 50.8mm/min의 이송 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 또한 $85^{\circ}C$/85% 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효 처리 후 같은 방법으로 연성회로기판의 접합 특성을 평가하였다. 파면의 형상과 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 파면의 잔여물 분석을 위해 EPMA (Energy probe microanalysis)를 사용하였고 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 분석하였다.