• Journal of Welding and Joining
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• 제29권6호
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• pp.65-70
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• 2011

The effect of flip chip bonding parameters on formation of intermetallic compounds (IMCs) between Au stud bumps and Sn-3.5Ag solder was investigated. In this study, flip chip bonding temperature was performed at $260^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$ with various bonding times of 5, 10, and 20 sec. AuSn, $AuSn_2$ and $AuSn_4$ IMCs were formed at the interface of joints and (Au, Cu)$_6Sn_5$ IMC was observed near Cu pad side in the joint. At bonding temperature of $260^{\circ}C$, $AuSn_4$ IMC was dominant in the joint compared to other Au-Sn IMCs as bonding time increased. At bonding temperature of $300^{\circ}C$, $AuSn_2$ IMC clusters, which were surrounded by $AuSn_4$ IMC, were observed in the solder joint due to fast diffusivity of Au to molten solder with increased bonding temperature. Bond strength of Au stud bump joined with Sn-3.5Ag solder was about 23 gf/bump and fracture mode of the joint was intergranular fracture between $AuSn_2$ and $AuSn_4$ IMCs regardless bonding conditions.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.19-26
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• 2007

본 연구의 목적은 CMOS 이미지 센서용 Au 플립칩 범프와 전해 도금된 Au 기판 사이의 초음파 접합의 가능성 연구이다. 초음파 접합 조건을 최적화하기 위해서, 대기압 플라즈마 세정 후 접합 압력과 시간을 달리하여 초음파 접합 후 전단 시험을 실시하였다. 범프의 접합 강도는 접합 압력과 시간 변수에 크게 좌우되었다. Au 플립칩 범프는 상온에서 성공적으로 하부 Au 도금 기판과 접합되었으며, 최적 조건 하에서 접합 강도는 약 73 MPa이었다.

• 대한치과기공학회지
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• 제31권4호
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• pp.15-23
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• 2009

The aim of this study was to evaluate the bond strength of using a Au bonding agent applied on cp-Ti and nonprecious metal-gold-ceramic system. Metallic frameworks(diameter: 5mm, height: 20mm)(N=56, n=7per group) cast in Ni-Cr alloy, Co-Cr alloy and cp-Ti were obtained using acrylic templates and airborne particle abraded with $110{\mu}m$ aluminum oxide. Au bonding agent was applied on wash opaque firing as intermediate layer. SEM and SEM/EDS line profile were performed on the cutting the cross-section of the metal substrate-porcelain with intermediate Au coating. Groups were tested using shear bond strength(SBS) testing at 0.5mm/min. The mean SBS values for the ceramic-Au layer-metal combination were significantly higher than those ceramic-metal combination. While ceramic-Au layer-cp-Ti combinations failed to increase bond strength instead of using a titanium bonding porcelain. The appication of using Au intermediate layer significantly improve the bond strength combination with metal-ceramic system.

• 대한치과기공학회지
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• 제24권1호
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• pp.65-71
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• 2002

This study was performed to observe the microhardness change of the surface and the bonding strength between the porcelain and alloy specimens in order to investigate the effects of appended indium, tin and copper on interfacial properties of Au-Pd-Ag alloys. The hardness of castings was measured with a micro-Vicker's hardness tester. The interfacial shear bonding strength between alloy specimen and fused porcelain was measured with a mechanical testing system(MTS 858.20). The microhardness of Au-Pd-Ag alloy was increased by adding indium and tin, but not increased by adding copper. The shear bonding strength of Au-Pd-Ag-Sn alloy and Au-Pd-Ag-Cu alloy showed 87MPa, 57MPa. The higher concentration of adding elements showed the higher shear bonding strength.

• 치위생과학회지
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• 제9권2호
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• pp.153-160
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• 2009

본 연구는 금속-도재 수복물 제작에 사용되는 Ni-Cr alloy와 Co-Cr alloy, 그리고 티타늄에 gold bonding agent를 도포하여 Au coating 층을 형성하였다. 각 시편의 절단면을 전자현미경으로 Au coating 층과 porcelain bonder, 그리고 불투명 도재간의 결합을 관찰하였고, 각 계면의 상태를 SEM/EDS 방법으로 조사하였다. 실험에서 사용된 재료와 방법의 범위 내에서 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Gold bonding agent를 사용하여 형성한 Au coating 층은 미세다공성을 가진 구조로 판단되었다. 2. Au coating 층과 porcelain bonder 그리고 불투명 도재간의 결합은 잘 일어나 보였다. 3. Au coating 층은 도재 소성과정에서 발생하는 산화층의 확산을 제한하는 것으로 관찰되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.367-372
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• 2020

As packaging processes for atomic gyroscope vapor cells, the glass tube tip-off process, anodic bonding, and paste sealing have been widely studied. However, there are stability issues in the alkali metal which are caused by impurity elements and leakage during high-temperature processes. In this study, we investigated the applicability of a vapor cell low-temperature packaging process by depositing Au on a Pyrex cell in addition to forming an Au-Sn thin film on a cap to cover the cell, followed by laser irradiation of the Au/Au-Sn interface. The mechanism of the thin film bonding was evaluated by XRD, while the packaging reliability of an Ne gas-filled vapor cell was characterized by variation of plasma discharge behavior with time. Furthermore, we confirmed that the Rb alkaline metal inside the vapor cell showed no color change, indicating no oxidation occurred during the process.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권4호
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• pp.79-85
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• 2007

본 연구의 목적은 OSP, 전해 Au과 무전해 Ni/Au로써 표면처리를 달리한 연성회로기판 상에 Au 스터드 플립칩 범프의 초음파 접합 가능성을 연구하는 것이었다. Au 스터드 범프는 표면처리 방법에 상관없이 성공적으로 연성회로기판의 패드 상에 초음파 접합되었다 접합 강도는 접합 시간에 민감하게 영향을 받았다. 접합 시간이 길어짐에 따라 접합 강도는 증가하였으나, 2초 이상의 접합 시간에서는 이웃 범프끼리 단락되는 bridge 현상이 발생하였다. 최적 접합조건은 OSP 처리된 가판상에 0.5초간 초음파 접합하는 것이었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제22권3호
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• pp.62-68
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• 2004

The strip Au bumps are bonded using longitudinal ultrasonic far the electronic package. Au bumps on the chip and substrate are aligned in a crossed shape, and the ultrasonic is imposed on the chip to form the solid-state bond between the Au bumps. Deformed bump shapes are calculated using the finite element method, and the bond strength is measured experimentally. The crossed strip Au bumps are deformed similar to the saddle, which provides larger contact surface area and higher friction force. Compared with the previous bonding method between the Au bump and planar pad, higher bond strength is obtained using the crossed strip bumps.

• 치위생과학회지
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• 제9권4호
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• pp.405-412
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• 2009

본 연구는 도재소부용 비귀금속에 Au 코팅 층을 형성하고, Au 코팅 층이 금속-도재의 결합력에 미치는 영향을 알아보고자 2출 굴곡 시험 후에 SEM/EDS 방법으로 조사하여 비교하였다. 1. Ni-Cr ally 군과 Co-Cr alloy 군, 그리고 Ti 군의 절단면 시편의 전자현미경 사진에서 Au 코팅 층은 산화층의 확산을 제어하는 것으로 관찰되었다. 2. 2축 굴곡 시험 후에 EDS 분석 결과 Ni-Cr alloy 군과 Co-Cr alloy 군에서 Si 함량은 Au 코팅 층을 형성한 시편에서 약간 감소하였고, 결합실패의 형태는 cohesive failure와 adhesive failure가 혼재된 양상으로 관찰되었다. 3. Ni-Cr alloy 군과 Co-Cr alloy 군에서 Au 코팅 층은 도재-금속 결합력에 미치는 영향은 미미하였다. 4. Ti 군의 결합실패 형태는 Ni-Cr alloy 군과 Co-Cr alloy 군에 비해서 adhesive failure 양상이 두드러지게 관찰되었고, Au 코팅 층은 도재-금속 결합력에 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과 비귀금속에 적용한 Au 코팅은 산화층의 확산을 제어 하는 것으로 관찰 되었으나, 금속-도재 간의 결합력 증징에 미치는 효과는 미미하였다. Au 코팅을 이용하여 금속-도재 간의 결합력 증진을 위해서는 많은 연구가 지속되어야 할 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권2호
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• pp.49-57
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• 2007

본 연구에서는 Au 와 Sn을 rf-magnetron sputter를 이용하여 다층막(multilayer)과 동시증착(Co-sputter)방법으로 스퍼터링하여 기판위에 AuSn 솔더를 형성하였고, 솔더의 조성제어와 특성 분석을 통해 Sn rich AuSn 솔더의 형성 기술에 대하여 연구하였다. AuSn 솔더를 형성하기 앞서 Au와 Sn에 대하여 단일 금속 증착을 하였다. 이를 토대로 AuSn솔더를 증착하기 위한 실험 조건을 확보하였다. 증착변수로는 기판의 온도, rf 전력과 두께 비를 이용하였다. 다층막의 경우, 고온의 기판에서 솔더 합금의 표면거칠기와 조성이 보다 정확하게 제어되었다. 이에 비해 동시증착 솔더는 기판의 온도에 의한 조성의 변화가 거의 없었으나, rf전력에 의해서 조성이 보다 쉽게 제어할 수 있었다. 여기에 더해, 동시 증착 솔더 박막의 대부분은 증착동안에 금속간 화합물로 변화한 것을 알 수 있었다. 화합물의 종류는 XRD로 분석하였다. 형성된 솔더 박막을 플럭스를 이용하지 않고 리드프레임에 접합하여 접합강도를 측정하였다. 다층형의 경우 Au 10wt%의 조건에서 최대 $33(N/mm^2)$ 전단응력을 나타내었으며, 동시증착형은 Au 5wt%에서 $460(N/mm^2)$ 전단응력을 나타내었다.