• ETRI Journal
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• 제33권6호
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• pp.864-870
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• 2011

As an isotropic conductive adhesive, that is, a hybrid Cu paste composed of Cu powder, solder powder, and a fluxing resin system, has been quantitatively characterized. The mechanism of an electrical connection based on a novel concept of electrical conduction is experimentally characterized using an analysis of a differential scanning calorimeter and scanning electron microscope energy-dispersive X-ray spectroscopy. The oxide on the metal surface is sufficiently removed with an increase in temperature, and intermetallic compounds between the Cu and melted solder are simultaneously generated, leading to an electrical connection. The reliability of the hybrid Cu paste is experimentally identified and compared with existing Ag paste. As an example of a practical application, the hybrid Cu paste is used for LED packaging, and its electrical and thermal performances are compared with the commercialized Ag paste. In the present research, it is proved that, except the optical function, the electrical and thermal performances are similar to pre-existing Ag paste. The hybrid Cu paste could be used as an isotropic conductive adhesive due to its low production cost.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.206.1-206.1
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• 2014

최근 전자 장비의 금속 전도성 패턴 제작에 있어서 직접적인 프린트가 가능한 프린팅 기술이 기존의 복잡한 photolithography 를 대체할 기술로 주목 받고 있다. 이와 함께 금속 전도성 패턴 제작에 사용되는 고가의 전도성 물질인 Ag ink 및 paste 를 저가의 Cu ink 및 paste 로 대체하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 일반적으로 copper 는 대기 중 에서 쉽게 산화되어 높은 저항을 야기시킨다. 따라서 Cu ink 또는 paste 를 제작할 때 copper nanoparticles 을 유기 용매에 분산하여 inert atmosphere에서 합성하거나 [1] copper ink 또는 paste 를 substrate 에 프린트하여 reduction atmosphere 에서 소성시킨다 [2]. 이번 연구에서 Cu paste 를 유리 기판에 screen printing 하여 혼합가스(질소 95%, 수소 5%)와 질소 가스 분위기에서 소성하여 Cu 전극의 소성 거동과 전기적 특성을 분석하였다. 4-point probe를 통해 소성된 Cu 전극의 저항을 측정하여 전도도를 조사하였으며 Thermal Gravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform Infrared(FTIR)를 통해 소성된 Cu 전극의 유기물 분해가 전도도에 미치는 영향을 분석하고 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM)과 High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM)을 통해 Cu nanoparticles 의 grain growth가 전도도에 미치는 영향을 조사하였다.

• 공업화학
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• 제35권2호
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• pp.96-99
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• 2024

구리 마이크로입자의 표면을 나노섬유형태의 포름산구리로 합성하고 포름산과 혼합하여 구리판을 접합할 수 있는 소결 페이스트를 합성하였다. 평균 10 ㎛의 구리 마이크로입자는 400 ℃ 이상에서 표면이 산화구리 나노섬유로 합성되고 포름산과 혼합하여 표면이 포름산화된 구리 마이크로입자가 합성된다. 포름산구리는 구리 벌크입자나 나노입자의 녹는점에 비해 낮은 온도인 210 ℃에서 구리로 분해되어 저온 소결로 구리판의 접합이 가능하다. 표면을 나노섬유 형태로 제어하여 표면적을 높여 포름산구리로의 반응속도, 응집에 필요한 접촉면적, 포름산구리의 분해속도 등이 증가하여 짧은 시간에 소결할 수 있도록 하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.51-54
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• 2015

An electro-plating technology on a cured isotropic conductive pattern with a hybrid Cu paste composed of resin matrix, copper, and solder powders has been developed. In a conventional technology, Ag paste was used to perform a conductive pattern on a PCB or silicon substrate. From previous research, the electrical conductive mechanism and principle of the hybrid Cu paste were concisely investigated. The isotropic conductive pattern on the PCB substrate was performed using screen-printing technology. The optimum electro-plating condition was experimentally determined by processing parameters such as the metal content of the hybrid Cu paste, applied current density, and time for the electroplating in the plating bath. The surfaces and cross-sections were observed using optical and SEM photographs. In conclusion, the optimized processing conditions for Cu electro-plating technology on the conductive pattern were a current density of $40mA/cm^2$ and a plating time of 20min on the hybrid Cu paste with a metal content of 44 vol.%. More details of the mechanical properties and processing conditions will be investigated in further research.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.121-124
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• 1998

Generally the structure of powder electroluminescent devices (PELDs) on ITO-film was makeup of the ZnS:Cu phosphor layer and BaTiO$_3$ insulating layer. The active layer, which consists of a suitably doped ZnS powder mixed in a dielectric, is sandwiched between two electrodes; one of which are ITO film and the other is aluminum. In this paper, three kinds of powder eleotroluminescent devices (PELDs) : WK-A(ITO/BaTiO$_3$/ZnS:Cu/Silver paste). WK-B(ITO/BaTiO$_3$+ZnS:Cu/Silver paste) and WK-C(ITO/BaTiO$_3$/ZnS:Cu/BaTiO$_3$/Silver paste), fabricated by spin coating method, were investigated. To evaluate the luminescence properties of three kinds of PELDs, EL emission spectroscopy, transferred charge density and time response of EL emission intensity under square wave voltage driving were measured.

• 한국재료학회지
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• 제29권1호
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• pp.37-42
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• 2019

This study investigates Ag coated $Cu_2O$ nanoparticles that are produced with a changing molar ratio of Ag and $Cu_2O$. The results of XRD analysis reveal that each nanoparticle has a diffraction pattern peculiar to Ag and $Cu_2O$ determination, and SEM image analysis confirms that Ag is partially coated on the surface of $Cu_2O$ nanoparticles. The conductive paste with Ag coated $Cu_2O$ nanoparticles approaches the specific resistance of $6.4{\Omega}{\cdot}cm$ for silver paste(SP) as $(Ag)/(Cu_2O)$ the molar ratio increases. The paste(containing 70 % content and average a 100 nm particle size for the silver nanoparticles) for commercial use for mounting with a fine line width of $100{\mu}m$ or less has a surface resistance of 5 to $20{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$, while in this research an Ag coated $Cu_2O$ paste has a larger surface resistance, which is disadvantageous. Its performance deteriorates as a material required for application of a fine line width electrode for a touch panel. A touch panel module that utilizes a nano imprinting technique of $10{\mu}m$ or less is expected to be used as an electrode material for electric and electronic parts where large precision(mounting with fine line width) is not required.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.782-788
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• 2018

서브 미크론 구리-은 코어-쉘 Cu@Ag 입자를 초음파화학과 결합된 금속교환 반응으로 합성하고 인쇄용 전자부품을 위한 저렴한 전도성 페이스트 적용을 평가하였다. 코어-쉘의 합성을 위한 반응에서 코어로 사용된 $Cu_2O/Cu$ 복합체의 $Cu_2O$는 초음파화학 반응으로 Cu로 환원되고 Cu 원자는 Ag의 금속교환 반응의 환원제로 작용하여 코어 표면에 Ag가 코팅된 코어-쉘 구조를 얻었다. TEM-EDS와 TG-DSC를 이용하여 서브 미크론 입자의 코어-쉘 구조를 확인하였다. 70 wt% Cu@Ag를 용매에 분산시킨 전도성 페이스트를 결합제와 습윤제를 사용하여 제조하고, 스크린 인쇄법을 사용하여 폴리아미드 필름상에 코팅하였다. Ag 함량이 8 at%와 16 at%인 Cu@Ag 입자를 함유하는 인쇄된 페이스트 필름은 공기 중의 $180^{\circ}C$에서 소결한 후 각각 96.2와 $38.4{\mu}{\Omega}cm$의 낮은 비저항 값을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권1호
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• pp.19-24
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• 2010

The current study examined Ag migration from the Ag paste bump in the SABiT technology-applied PCB. A series of experiments were performed to measure the existence/non-existence of Ag in the insulating prepreg region. The average grain size of Ag paste was 30 nm according to X-ray diffraction (XRD) measurement. Conventional XRD showed limitations in finding a small amount of Ag in the prepreg region. The surface morphology and cross section view in the Cu line-Ag paste bump-Cu line structure were observed using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The amount of Ag as a function of distance from the edge of Ag paste bump was obtained by FE-SEM with energy dispersive spectroscopy (EDS). We used an electron probe micro analyzer (EPMA) to improve the detecting resolution of Ag content and achieved the Ag distribution function as a function of the distance from the edge of the Ag paste bump. The same method with EPMA was applied for Cu filled via instead of Ag paste bump. We compared the distribution function of Ag and Cu, obtained from EPMA, and concluded that there was no considerable Ag migration effect for the SABiT technology-applied printed circuit board (PCB).

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권4호
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• pp.51-56
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• 2014

가격적 경쟁력을 가지는 Ag 코팅 Cu 플레이크 함유 도전성 페이스트를 제조하여 경화조건에 따른 열전도도 및 전기전도도 값의 변화를 측정하였다. 대기 중에서 경화시킨 시편의 경우 경화시간이 30분에서 60분으로 증가됨에 따라 열전도도가 증가하는 경향이 관찰되었다. 60분의 동일한 경화시간 조건에서는 질소 중 경화 시편이 대기 중 경화 시편보다 향상된 열전도도 값을 나타내었다. 그 결과 질소 중에서 60분간 경화시킨 Ag 코팅 Cu 플레이크 페이스트는 순수 Ag 플레이크가 함유된 페이스트가 나타내는 열전도도에 근접하는 열특성을 나타내었다. 한편 대기 중 경화 시편의 경우 경화시간이 30분에서 60분으로 증가됨에 따라 비저항 값이 더욱 증가하는 경향이 관찰되었나, 60분의 동일한 경화시간 조건에서 질소 중 경화 시편은 대기 중 경화 시편에 비할 수 없을 만큼 개선된 비저항 값($7.59{\times}10^{-5}{\Omega}{\cdot}cm$)을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권4호
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• pp.83-89
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• 2014

Solder paste plays a crucial role as the widely used joining material in surface mount technology (SMT). The understanding of its behaviour and properties is essential to ensure the proper functioning of the electronic assemblies. The composition of the solder paste is known to be directly related to its rheological behaviour. This paper provides a brief overview of the solder paste behaviour of four different solder paste formulations, stencil printing processes, and techniques to characterize solder paste behaviour adequately. The solder pastes are based on the Sn-3.0Ag-0.5Cu alloy, are different in their particle size, metal content and flux system. The solder pastes are characterized in terms of solder particle size and shape as well as the rheological characterizations such as oscillatory sweep tests, viscosity, and creep recovery behaviour of pastes.