• Journal of Welding and Joining
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• 제32권3호
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• pp.74-80
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• 2014

Due to environmental regulations (RoHS, WEEE and ELV) of the European Union, electronics and automotive electronics have to eliminate toxic substance from their devices and system. Especially, reliability issue of lead-free solder joint is increasing in car electronics due to ELV (End-of-Life Vehicle) banning from 2016. We have prepared engine control unit (ECU) modules soldered with Sn-40Pb and Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) solders, respectively. Degradation characteristics of solder joint strength were compared with various conditions of automobile environment such as cabin and engine room. Thermal cycle test (TC, $-40^{\circ}C$ ~ ($85^{\circ}C$ and $125^{\circ}C$), 1500 cycles) were conducted with automotive company standard. To compare shear strength degradation rate with eutectic and Pb-free solder alloy, we measured shear strength of chip components and its size from cabin and engine ECU modules. Based on the TC test results, finally, we have known the difference of degradation level with solder alloys and use environmental conditions. Solder joints degradation rate of engine room ECU is superior to cabin ECU due to large CTE (coefficient of thermal expansion) mismatch in field condition. Degradation rate of engine room ECU is 50~60% larger than cabin room electronics.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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• pp.248-251
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• 2000

The fabrication and characteristics of HTS race-track type field coil for generators was carried out. Field coils are composed of 3 pancake coils wound by 37-filamental Bi-2223/Ag-alloy tapes. The winding machine is horizontal type. The critical currents (I$_c$) of the superconducting tapes were measured with variation of bending strain and external magnetic fields. I$_c$ of both whole field coils and 3 pancake coils were measured as a function of temperature. At 77K under the self-field, I$_c$ of whole field coils was 12A, while in the case of middle pancake coil, I$_c$ was 15A. The distribution of magnetic field B was obtained, using 3-D FEM. Our simulation showed that maximums of B${\bot}$A in x-y plane were locally distributed in both the upper and the lower coils. In addition, the fabrication processes and the characteristics of field coil are described.

• 한국세라믹학회지
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• 제56권4호
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• pp.394-398
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• 2019

In this paper, the joining characteristics of GDC-LSM ceramics with Crofer 22 APU metal alloys was investigated at different brazing temperatures and holding times by reactive air brazing. Brazing was performed using Ag-10 wt% CuO filler, at three different temperatures (1000, 1050, and 1100℃ for 30 minutes) as well as for three different holding times (10, 30, and 60 minutes at 1050℃). The interfacial microstructures were examined by scanning electron microscopy and the joining strengths were assessed by measuring shear strengths at room temperature. The results show that with increasing brazing temperature and holding time, joint microstructure changed obviously and shear strength was decreased. Shear strength varied from a maximum of 100±6 MPa to a minimum of 18±5 MPa, depending on the brazing conditions. These changes were attributed to an increase in the thickness of the oxide layer at the filler/metal alloy interface.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권2호
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• pp.187-192
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• 2011

UBM(Under Bump Metallurgy) is very important for successful realization of Flip-Chip technology. In this study, it is investigated the interfacial reactions between various Sn-Ag solder alloys and Ni-P/Au UBM and Cu plate finish. It is also evaluated the shear strength by using the micro shear-punch test method for Sn-37Pb alloy, binary and ternary alloys of environment-friendly Pb-free solder alloys which are applied in the electronic packages. In terms of interfacial microstructure, the Pb-free solder joints have thicker IMCs than the Sn-Pb solder joints. The thickness of IMC is related to Reflow time. The IMC has been observed to grow with the increase in Reflow time. As a result of the shear test, in case of Max. shear strength, Pb-free solder showed the highest strength value and Sn-37Pb showed the lowest strength value 10 be generally condition of Reflow time.

• 동굴
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• 제76호
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• pp.49-55
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• 2006

The submicron $YBa_2Cu_3O_x$ powder was prepared by the sol-gel method. The particle size is distributed from 0.2 to 1.0 ${\mu}m$, which benefits to eliminate the micro-cracks formed in the $YBa_2Cu_3O_x$ films deposited by electrophoresis. The powder was single phase of $YBa_2Cu_3O_x$ examined by X-ray diffraction. In the sol-gel process the citrate gel was formed from citric acid and nitrate solution of $Y_2O_3$, $Ba(NO_3)_2$ and CuO. When pH values were adjusted to 6.4-6.7, $Ba(NO_3)_2$ could be dissolved in the citrate solution completely. Appropriate evaporative temperature of the sol-gel formation is discussed. Acetone is used as electrophoreticsolution, in which some water and iodine (0.2 g/1) and polyethylene glycol (2 vol. %) are added. The concentrations of $YBa_2Cu_3O_x$ powders is 20g/l. The thickness of deposited film could be more than 50 ${\mu}m$ in 3 minutes of depositing time. The most EPD films could be 90K zero resistance and the Jc values were over 1000A/cm2 (0 H, 77 K).

• 한국표면공학회지
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• 제39권6호
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• pp.302-311
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• 2006

Nowadays the open-type lead-acid battery for vehicle use is being replaced with the sealed-type because it needs no maintenance and has a longer cycle life. Thus researches on this battery are being conducted very actively by many advanced battery companies. There is, however, a serious problem with the maintenance free(MF) battery that its cathode electrode has a limited cycle life due to a corrosion of grid. In this study, it was aimed to improve a corrosion resistance of the cathode grid which is commonly made of Pb-Ca alloy for a mechanical strength. For this purpose, various amounts of alloying elements such as Sn, Ag and Ba were added singly or together to the Pb-Ca alloys and investigated their corrosion behaviors. Batteries fabricated by using these alloys as cathode grids were subjected to life cycle test and their corrosion layers appeared at the interface between the grids and the active materials were carefully observed in order to clarify effects of alloying elements.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.788-795
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• 2013

표면에 얇은 은(Ag)층이 증착된 마그네슘 분리판을 PEM 연료전지의 그라파이트 분리판의 대체 재질로 검토하였다. $180^{\circ}C$의 온도 환경에서 마그네슘 모재 표면에 $3{\mu}m$의 얇은 은층을 물리적 증착방법(PVD)을 이용하여 증착하였다. 제작된 마그네슘 분리판을 대상으로 PEM 연료전지 스택 적용 가능성을 확인하기 위하여 다수의 실험을 수행하였다. PEM 연료전지의 동작환경과 동일한 pH에서의 부식실험을 통하여 보호막이 형성된 마그네슘 분리판은 부식으로부터 모재를 적절히 보호하였지만 보호막이 형성되지 않은 경우 심각한 부식이 발생됨을 확인하였다. 제작된 마그네슘 분리판의 접촉저항은 $20m{\Omega}-cm^2$이하로 기존의 분리판 대비 우수한 성능을 보였다. 이러한 낮은 접촉저항으로 인하여 전기전도도가 개선되어 연료전지의 성능이 향상됨을 확인하였다. 마그네슘 모재의 낮은 밀도와 기계가공의 용이성 때문에 동일한 연료전지 스택의 출력을 기준으로 약 30~40 %의 중량절감이 가능한 것으로 판단되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권1호
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• pp.83-90
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• 2017

본 연구에서는 미세피치 패키지 적용을 위한 기초 실험으로 thin ENEPIG(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) 도금층을 형성하여 솔더링 특성을 평가하였다. 먼저, Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 솔더합금에 대한 thin ENEPIG 도금층의 젖음 특성이 평가되었으며, 순차적인 솔더와의 반응에 대한 계면반응 및 솔더볼 접합 후 고속 전단 시험을 통한 접합부 기계적 신뢰성이 평가되었다. 젖음성 시험에서 침지 시간이 증가함에 따라 최대 젖음력은 증가하였으며, 5초의 침지 시간 이후에는 최대 젖음력이 일정하게 유지되었다. 초기 계면 반응 동안에는 $(Cu,Ni)_6Sn_5$ 금속간화합물과 P-rich Ni 층이 SAC305/ENEPIG 계면에서 관찰되었다. 연장된 계면반응 후에는 P-rich Ni 층이 파괴 되었으며, 파괴된 P-rich Ni 층 아래에는 $(Cu,Ni)_3Sn$ 금속간화합물이 생성되었다. 고속 전단 시험의 경우, 전단속도가 증가함에 따라 취성 파괴율이 증가하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.42-51
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• 1981

결정방위 (100)인 단결정 P형 실리콘 기판으로 N+PP+ 태양전지를 제작하였다. 뒷면의 P+층의 형성은 940℃에서 60분간 boron nitride를 사용하는 첫번째 boron predeposition과 boron glass를 제거하지 않고 1145℃에서 3시간 동안 행하는 두번째 predeposition으로 이루어지며 boron 확산층의 어닐링은 1100℃에서 40분간 하였다. 앞면의 N+ 층의 형성은 900℃에서 7∼15분동안 POCI3 source를 사용하는 Phosphorus Predeposition으로 이루어지며 어닐링은 800℃에서 1시간 동안 dryO2분위기로 하였다 금속전극층의 형성은 Ti, Pd, Ag의 순으로 앞, 뒷면에 이들 금속들을 질공증착한 후 사진식각을 함으로써 이루어지며 이에 다시 전기도금을 하여 전체 전극층의 두께를 3∼4μm정도로 증가시켰다. 표면 광반사를 줄이기 위해 앞면에 400℃에서 silicon nitride를 입혔으며 마지막으로 550℃에서 10분간 alloy를 함으로써 금속전극의 신뢰도를 높혔다. 그 결과 제작된 면적 3.36㎠의 N+PP+ 전지들은 100mW/㎠의 인공조명하에서 단락전류 103mA, 개방전압 0.59V ,충실도 0.8을 보였다. 따라서 실제 전면적(수광면적)효율이 14.4%(16.2%)가 되어 BSF가 없는 N+P 전지의 11%전면적 변환효율에서 약3.5%의 효율이 개선되었다.

• 보존과학회지
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• 제29권4호
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• pp.355-366
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• 2013

전세품인 청동기를 대상으로 ICP-AES, SEM-EDS와 두 종류의 P-XRF (Bench top type, Gun type)를 이용하여 성분분석과 미세조직 관찰을 실시하였다. 또한 전세품 청동기의 성분 함유량을 분석하는 과학적 분석을 이용하여 특이원소의 검출에 따른 청동기의 진위 판별에 대한 적용성 연구를 실시하였다. ICP-AES의 분석 결과 청동기는 3원 합금(Cu-Sn-Pb계)의 청동으로 Ag, As, Co, Fe 등의 미량 성분이 검출되었으며 특이 원소(Zn 등)는 검출되지 않았다. P-XRF 분석결과 ICP-AES 분석결과와 비교하였을 때 Cu의 함유량은 10~25% 낮고, Sn 함유량은 10~20% 높게 검출되었다. 이는 탈주석 현상으로 Sn의 함유량이 높은 산화주석($SnO_2$) 화합물이 청동기 표면에 존재하여 영향을 주는 것으로 판단되었다. 그리고 SEM-EDS 분석결과 Pb의 편석 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 과학적 분석 방법을 이용하여 청동 소지층과 부식층(표면)의 성분 조성 관계가 서로 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 청동유물은 미세조직 및 성분분석 결과만으로 진위판별에 대한 결과를 적용하기가 어려웠다. 따라서 매장 환경 및 유물의 보존 상태 등에 따라 부식생성물질이 서로 다른 양상을 보이는 것에 착안하여 부식생성물질에 대한 추가적인 연구와 고고미술사적인 비교연구를 통하여 진위여부를 확인할 수 있을 것으로 사료된다.