• 보존과학회지
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• 제35권4호
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• pp.309-316
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• 2019

This study intends to identify manufacturing techniques, including casting and alloy composition, of nine metal Buddha statues excavated from archaeological sites in Bagan, Myanmar. Two Buddha statues from Pyu city state(2^nd to 9^th century) contain Cu-Sn alloy(including <1 wt% Fe), with different relatively high percentages of Sn(16 wt% and 25 wt%) identified from each Buddha statue, and no Pb detected. Five Buddha statues from the Bagan dynasty contain various alloy ratios of Cu-Sn(including <1 wt% Pb), Cu-Sn-Pb, and Cu-Sn-Zn-Pb. All Buddha statues appear to be fabricated by casting, as there is no evidence of other heat treatments. The silver Buddha statue manufactured in the 18^th century includes >1% Cu besides silver with no additional metallic components identified. The bronze Buddha statue manufactured in the Konbaung dynasty(18^th century) is of Cu-Sn-Pb alloy. The Buddha statues of Pyu was alloy of Cu-Sn without Pb including ahigh percentage of The Buddha statues of both the Bagan and Konbaung dynasties are comprised of ternary Cu-Sn-Pb alloys, with a heterogeneous distribution of lead and tin. Some of Buddha statues of the Bagan dynasty have similar alloy ratios as those of Pyu, suggesting that similar manufacturing techniques were used.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권1호
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• pp.35-40
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• 2005

전자 부품에 인체에 유해한 납을 사용하지 않기 위해서 Sn을 주 원소로 한 무연 솔더 합금의 개발이 활발히 진행되고 있다. 무연 솔더 합금의 열역학적, 기계적 특성은 많이 연구되었으나 산화 거동에 대해서는 거의 연구가 되어있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Sn 및 Sn-0.7Cu, Sn-3.5Ag, Sn-lZn, Sn-9Zn 합금에 대해 $150^{\circ}C$ 산화 거동을 연구하였다. 전기화학적 환원 분석을 통해 표면에 형성된 산화물의 종류와 양을 분석하여 합금 원소에 따른 산화 거동을 비교하였고 XPS 표면분석을 통하여 환원 실험 결과를 뒷받침하였다. 또한 합금 원소에 따른 산화물 성장 속도를 비교하였다. Sn-0.7Cu 와 Sn-3.5Ag의 경우 Sn의 산화와 비슷한 거동을 보였다. 산화 초기에는 SnO가 형성되고 산화가 진행됨에 따라 SnO 와 $SnO_2$가 같이 존재하되 $SnO_2$가 우세하게 성장하였다. Zn를 포함한 Sn 합금의 경우 ZnO와 $SnO_2$가 형성되었다. Zn의 첨가로 인해 $SnO_2$의 형성이 촉진되었고 SnO는 억제하는 것을 발견하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.226-226
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• 2008

지난 10여년 동안 Sn-3.0Ag-0.5(wt%)Cu 합금은 대표 무연솔더 조성으로 다양한 전자제품의 실장 및 접합에 적용되어 왔으며, 그 신뢰성 역시 충분히 검증된 바 있다. 그러나 최근 Ag 가격의 급격한 상승과 솔더 접합부의 내 충격 신뢰성을 보다 향상시키고자 하는 업계의 동향은 Ag의 함량이 낮은 무연솔더 조성의 적용 확대를 유도하고 있다. 이에 따라 본 연구자들은 저 Ag 함유 무연슬더로 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 조성을 제안한 바 있는데, 이는 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성 이상의 solderability를 가지면서도 그 금속원료 가격이 약 20% 가량 저렴한 특징을 가진다. 또한 열 싸이클링 (cycling) 테스트를 통한 슬더 조인트의 신뢰성을 평가한 결과, Sn-3.0Ag-0.5Cu에 크게 뒤떨어지지 않는 양호한 특성이 관찰되었다. 따라서 본 연구에서는 열 싸이클링 테스트와 더불어 최근 그 중요성이 지속적으로 커지고 있는 내 충격 신뢰성 평가 시험을 실시하여 개발된 4원계 무연솔더 조성의 기계적 특성을 기존 무연솔더 조성과 비교, 분석해 보았다. 각 솔더 조성은 솔더 볼 형태로 제조되어 CSP(Chip Scale Package) 상에 범핑 (bumping)되었으며, CSP를 PCB(Printed Circuit Board) 상에 실장하는 공정에서도 Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In의 두 종류의 솔더 페이스트가 사용되었다. 본 연구에서의 내 충격 신뢰성 시험에는 자체 제작한 rod drop 시험기를 사용하였는데, 고정된 CSP 실장 board의 후면 부위를 일정한 높이에서 추를 반복적으로 자유 낙하시켜 급격한 충격을 주는 방식으로 실험을 실시하였다. 이 때 추의 무게는 30g, 낙하 높이는 10cm 였으며, 추의 낙하 시 측정된 board 의 휨 변위량은 약 0.7mm로 측정되었다. 사용된 CSP와 PCB 는 모두 daisy chain 방식으로 연결되어 있기 때문에 저항측정기를 사용한 간단한 실시간 저항 측정 방법으로 시험 이력에 따른 파단부의 발생 시점과 대략의 위치를 손쉽게 확인할 수 있었다. 솔더 조인트의 파단 기준 저항값으로 $1000\Omega$을 설정하였으며. 각 조건 당 5 개 이상의 샘플에 대해 평가를 실시한 후 그 평균값을 조사하였다. 시험 결과 제안된 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 조성은 대표적인 저 Ag 함유 조성인 Sn-1.0Ag-0.5Cu에 비해서는 떨어지는 내 충격 신뢰성을 나타내었지만, 우수한 연성에 기인하여 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성에 비해서는 약 2 배 이상 우수한 신뢰성이 관찰되었다. 또한 CSP의 실장 시 Sn-3.0Ag-0.5Cu보다 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 조성 솔더 페이스트를 적용한 경우에서 보다 우수한 내 충격 신뢰성을 나타내어 기본적으로 개발된 Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In 솔더 페이스트가 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성의 기존 솔더 페이스트 보다 내 충격 신뢰성이 우수함을 검증할 수 있었다. 각 조성의 솔더 조인트를 $150^{\circ}C$ 에서 500시간 aging한 후 실시한 내 충격 신뢰성 평가에서는 모든 조성에서 그 신뢰성이 급감하는 경항을 나타내었으나, Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In가 Sn-l.0Ag-0.5Cu보다도 그 상대적인 신뢰성이 우수한 것으로 관찰되었다. 이와 같이 aging 후 실시하는 충격시험은 가장 실제적인 상황과 유사한 조건이므로 상기의 실험 결과는 매우 고무적이었으며, 이에 대한 보다 면밀한 분석이 요청되었다. 마지막으로 파면 및 미세조직 관찰을 통하여 각 조성에서의 충격 파단 특성을 비교, 분석해 보았다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제20권4호
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• pp.505-509
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• 2002

Pb is considered to be eliminated from solder, due to its toxicity. However, melting temperatures of most Pb-free solders are known higher than that of Sn37Pb. Therefore, there is a difficulty to apply Pb-free solders to electronic industry. Since Sn3Ag8Bi5In has relatively lower melting range as $188~200^{\circ}C$, on this study. Wettability and soldering characteristics of Sn3Ag8Bi5In solder in BGA were investigated to solve for what kind of problem. Zero cross time, wetting time, and equilibrium force of Sn3Ag8Bi5In solder for Cu and plated Cu such as Sn, Ni, and Au/Ni-plated on Cu were estimated. Plated Sn on Cu showed best wettability for zero cross time, wetting time and equilibrium farce. Shear strength of the reflowed joint with Sn3Ag8Bi5In ball in BGA was investigated. Diameter of the ball was 0.5mm, UBM(under bump metallurgy) was $Au(0.5\mu\textrm{m})Ni(5\mu\textrm{m})/Cu(18\mu\textrm{m})$ and flux was RMA type. For the reflow soldering, the peak reflow temperature was changed in the range of $220~250^{\circ}C$, and conveyor speed was 0.6m/min.. The shear strength of Sn3Ag8Bi5In ball showed similar level as those of Sn37Pb. The soldered balls are aged at $110^{\circ}C$ for 36days and their shear strengths were evaluated. The shear strength of Sn3Ag8Bi5In ball was increased from 480gf to 580gf by aging for 5 days.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.313-316
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• 2008

This work sought to examine the suitability of twin roll strip casting for Ag-27%Cu-25%Zn-3%Sn brazing alloy (BAg-7A) and to investigate the mechanical properties and microstructure of the strip. The effect of aging heat treatment on the properties was also studied,. This new manufacturing process has applications in the production of the brazing alloy. XRD and microstructural analysis of the Ag-27%Cu-25%Zn-3%Sn strip represented eutectic microstructure of a Cu-rich phase and a Ag-rich matrix regardless of heat treatment. The results of mechanical tests showed tensile strength of 470MPa, a significant enhancement, and an 18% elongation of the twin roll casted strip, due mainly to the solid solution strengthening of Zn atoms (${\sim}20%$) in the Cu-rich phases. Tensile results showed gradually decreasing strengths and increasing elongation with aging heat treatment. Microstructural evolution and fractography were also investigated and related to the mechanical properties.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2002년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.102-102
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• 2002

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권6호
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• pp.305-309
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• 2012

In this study, ZnO nanorods and $SnO_2$-CuO heterogeneous oxide were grown on membrane-type gas sensor platforms and the sensing characteristics for carbon monoxide (CO) were studied. Diaphragm-type gas sensor platforms with built-in Pt micro-heaters were made using a conventional bulk micromachining method. ZnO nanorods were grown from ZnO seed layers using the hydrothermal method, and the average diameter and length of the nanorods were adjusted by changing the concentration of the precursor. Thereafter, $SnO_2$-CuO heterogeneous oxide thin films were grown from evaporated Sn and Cu thin films. The average diameters of the ZnO nanorods obtained by changing the concentration of the precursor were between 30 and 200 nm and the ZnO nanorods showed a sensitivity value of 21% at a working temperature of $350^{\circ}C$ and a carbon monoxide concentration of 100 ppm. The $SnO_2$-CuO heterogeneous oxide thin films showed a sensitivity value of 18% at a working temperature of $200^{\circ}C$ and a carbon monoxide concentration of 100 ppm.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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• pp.189-192
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• 2002

Sn-Cu-Ni계 솔더 합금에 소량의 Bi와 In을 첨가하여 새로운 무연솔더 합금 개발을 진행하였다. Sn-0.7%(Cu+Ni)에 2~5% Bi, 2~10% In을 첨가하여 각각의 열적, 전기적, 기계적 특성을 평가하였다. 솔더합금의 융점은 200~222$^{\circ}C$, 응고온도범위는 20~37$^{\circ}C$로 중.고온계 솔더로서 적용이 가능하다. 실험 조성별 솔더 합금중 실용적, 경제적인 면을 고려하여 Sn-0.7%(Cu+Ni)-3.5%Bi-2%In이 최적의 합금조성으로 판단된다. 이 합금은 융점이 22$0^{\circ}C$정도이며 응고범위는 $25^{\circ}C$, 강도 면에서는 타 합금에 비해 상당히 우수한 값을 나타내었으며 연신율은 비교적 낮은 값을 나타내었다. 다른 기계적, 전기적 특성은 타 솔더 합금과 유사하거나 우수한 편이었으며 젖음특성도 양호하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권1호
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• pp.16-20
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• 2016

$Cu_2ZnSnS_4$ (CZTS) thin films were fabricated by successive electrodeposition of layers of precursor elements followed by sulfurization of an electrodeposited Cu-Zn-Sn precursor. In order to improve quality of the CZTS films, we tried to optimize the deposition condition of absorber layers. In particular, I have conducted optimization experiments by changing the Cu-layer deposition time. The CZTS absorber layers were synthesized by different Cu-layer conditions ranging from 10 to 16 minutes. The sulfurization of Cu/Sn/Zn stacked metallic precursor thin films has been conducted in a graphite box using rapid thermal annealing (RTA). The structural, morphological, compositional, and optical properties of CZTS thin films were investigated using X-ray diffraction (XRD), Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), Raman spectroscopy, and X-ray Flourescenece Spectrometry (XRF). Especially, the CZTS TFSCs exhibits the best power conversion efficiency of 4.62% with $V_{oc}$ of 570 mV, $J_{sc}$ of $18.15mA/cm^2$ and FF of 45%. As the time of deposition of the Cu-layer to increasing, the properties were confirmed to be systematically changed. And we have been discussed in detail below.

• 열처리공학회지
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• 제33권2호
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• pp.65-71
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• 2020

To study the effects of tempering on microstructure and mechanical property of Cu-22 wt.%Sn alloy, tempering was carried out for 30 sec, 1 min, 5 min, 30 min, 3 h, 5 h, and 10 h at 325, 370, 500, and 570℃, which are in the (α+ε), lower (α+δ), higher (α+δ), and (α+γ) region of Cu-Sn phase diagram, respectively. Overall, the hardness value increased and decreased over time at all tempering temperatures, and the time to reach the maximum hardness value beccame shorter as the tempering temperature increases. At the beginning of tempering at each temperature, a portion of the β' phase was decomposed into a fine (α+δ) phase or (α+γ) phase, so that the Cu-22Sn alloy had a high hardness value. However, as the tempering time increases, the hardness value of the alloy decreased due to the growth of the decomposed phases.