• 제목/요약/키워드: Micro-joining

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폴리머 마이크로 장치에 대한 레이저 투과 마이크로 접합 (Analysis of Transmission Infrared Laser Bonding for Polymer Micro Devices)

  • 김주한;신기훈
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제23권5호
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    • pp.55-60
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    • 2005
  • A precise bonding technique, transmission laser bonding using energy transfer, for polymer micro devices is presented. The irradiated IR laser beam passes through the transparent part and absorbed on the opaque part. The absorbed energy is converted into heat and bonding takes place. In order to optimize the bonding quality, the temperature profile on the interface must be obtained. Using optical measurements of the both plates, the absorbed energy can be calculated. At the wavelength of 1100nm $87.5\%$ of incident laser energy was used for bonding process from the calculation. A heat transfer model was applied for obtaining the transient temperature profile. It was found that with the power of 29.5 mW, the interface begins to melt and bond each other in 3 sec and it is in a good agreement with experiment results. The transmission IR laser bonding has a potential in the local precise bonding in MEMS or Lab-on-a-chip applications.

마이크로 접합 기술의 전망과 동향 (Trend and Vision of Micro Joining Technology)

  • 강문진;강봉용;김종훈;김정한
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제22권4호
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    • pp.7-11
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    • 2004
  • 현재 우리나라의 주력산업은 자동차, 선박, 항공 및 건설/토목과 같은 거시적인 산업과 전자, 반도체, 정보통신과 같은 미시적인 산업으로 나눌 수 있다. 이들 산업에 있어서 접합기술의 역할은 각종 부품 및 제품을 제조하는데 필요한 핵심 조립기술을 제공하는 것이다. 현대의 국제 산업의 큰 흐름을 살펴보면 첨단 ITㆍ나노 기술의 급속한 개발과 더불어 이들 기술을 응용한 부ㆍ제품들이 다기능, 소형 경량화 되어 가는 추세에 있다.(중략)

Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더링에서 플럭스 잔사가 전기화학적 마이그레이션에 미치는 영향 (Flux residue effect on the electrochemical migration of Sn-3.0Ag-0.5Cu)

  • 방정환;이창우
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권5호
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    • pp.95-98
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    • 2011
  • Recently, there is a growing tendency that fine-pitch electronic devices are increased due to higher density and very large scale integration. Finer pitch printed circuit board(PCB) is to be decrease insulation resistance between circuit patterns and electrical components, which will induce to electrical short in electronic circuit by electrochemical migration when it exposes to long term in high temperature and high humidity. In this research, the effect of soldering flux acting as an electrical carrier between conductors on electrochemical migration was investigated. The PCB pad was coated with OSP finish. Sn3.0Ag0.5Cu solder paste was printed on the PCB circuit and then the coupon was treated by reflow process. Thereby, specimen for ion migration test was fabricated. Electrochemical migration test was conducted under the condition of DC 48 V, $85^{\circ}C$, and 85 % relative humidity. Their life time could be increased about 22% by means of removal of flux. The fundamentals and mechanism of electrochemical migration was discussed depending on the existence of flux residues after reflow process.

온도변화에 따른 진동의 무연솔더 접합부 신뢰성에 미치는 영향 (Influence of complex environment test on lead-free solder joint reliability)

  • 사윤기;유세훈;김영국;이창우
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.77-77
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    • 2009
  • ELV(; End of Life Vehicles)를 비롯한 최근 환경 동향은 자동차 전장 모듈에 대하여 다양한 무연 솔더 적용을 요구하고 있다. 특히 자동차 엔진룸과 트랜스미션은 가동 중 고온 및 진동의 지속적인 영향을 받기 때문에 이와 유사한 환경에서의 신뢰성 연구가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 Sn3.5Ag, Sn0.7Cu, Sn5.0Sb 솔더 조성에 대하여 복합환경 조건하에서 접합부 신뢰성을 평가하였다. 복합환경을 구현하기 위하여 $-40{\sim}150^{\circ}C$ 범위의 온도 사이클과 랜덤 진동을 동시에 인가하였으며, 진동 가속도 3G, 진동주파수는 10~1000Hz 로 설정하여 자동차 환경을 충족하였다. 복합시험의 1 cycle 은 20 시간이며, 총 120 시간의 시험 동안 진동의 영향 및 진동과 고온이 동시에 작용하였을 경우의 영향에 대해 비교하였다. 테스트 모듈 제작을 위해 450 um 의 솔더볼이 적용되었으며, 각 조성의 솔더볼을 이용하여 BGA test chip 제작하였고, 제작된 BGA test chip 은 다시 daisy chain PCB 위에 실장 및 리플로우 공정을 통해 접합되었다. 테스트 동안 In-situ 로 저항의 변화를 관찰하여 파단의 유무를 판단하였고 전자주사현미경을 통해 파괴 기전을 평가하였다. 복합시험 시간에 따른 전단강도를 측정하였으며, 각 조성에 대하여 상이한 전단강도 변화를 관찰하였다. 계면 IMC 형상은 전단강도 변화에 영향을 주었으며, 특히 높은 온도가 IMC 성장을 촉진시켜 전단강도 감소에 영향을 주었다. 본 복합환경 시험 조건에서는 Sn0.7Cu 가 가장 안정적이었으며, 파단면을 관찰한 결과 연성파괴 모드가 관찰되었다.

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구조물의 소형화가 볼트 결합부의 동특성 파라미터에 미치는 영향 분석 (Effect of Scale-down of Structure on Dynamic Characteristic Parameters in Bolted-Joint Beams)

  • 김봉석;이성민;송준엽;이창우;이수훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.108-116
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    • 2007
  • To overcome many defects such as the high product cost, large energy consumption, and big space capacity in conventional mechanical machining, the miniaturization of machine tool and micro factory systems has been envisioned recently. The object of this paper is to research the effect of dynamic characteristic parameters in bolted-joint beams, which is widely applied to the joining of mechanical structures in order to identify structural system characteristics and to predict dynamic behavior according to scale-down from macro to micro system as the development of micro/meso-scale machine tool and micro factories. Modal parameters such as the natural frequency, damping ratio, and mode shape from modal testing and dynamic characteristics from finite element analysis are extracted with all 12 test beam models by materials, by size, and by joining condition, and then the results obtained by both methods are compared.

폴리머와 산화알루미나 연마재를 이용한 마이크로 버 제거 특성에 관한 연구 (A Study of Micro De-burring Characteristics using Polymer and $Al_2O_3$ Abrasive)

  • 손종인;이정원;김준기;윤길상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.578-584
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    • 2011
  • In mechanical cutting process, burr was generated at workpiece by cutting tool generally. It is working disturbance during manufacturing process. Besides burr was taken shape relatively large size more micro scale machining than macro scale machining. Many researches have been studied to remove micro burr(de-burring), because it was negative effect for accuracy of machining shape. However, micro de-burring was constrained by burr height, micro feature and so on. In this paper, experimental research was carried out to compare de-burring characteristics of $Al_2O_3$ abrasive and polymer.

계장핵연료 조사시험용 실튜브 레이저용접기술 (Laser Welding of Seal Tube for Instrumented Irradiation Fuel Test)

  • 김수성;이철용;김웅기;박근일;고진현;서준석
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제23권6호
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    • pp.43-48
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    • 2005
  • This work was carried out to obtain sound welds and to select a most suitable binary metal joint among three different dissimilar binary metal combinations such as Zr-4/Ta, Mo/Ta and Ti/Ta(seal tube/sensor sheath) joints fur the instrumented nuclear fuel irradiation test. To do this, Taguchi experimental method was employed to optimize the experimental data. In addition, metallography, micro-focus x-ray radiography and hardness test were conducted to examine the welds. From the weld bead appearance, penetration depth and bead width as well as weld defects standpoint, Zr-4/Ta joint is suggested for the circumferential joining between a seal tube and a sensor sheath. The optimized welding parameters based on Zr-4/Ta joint are suggested as well.

에폭시 경화형 무세정 SAC305 솔더 페이스트의 리플로우 공정성과 보드레벨 BGA 솔더 접합부 특성 (Reflow Behavior and Board Level BGA Solder Joint Properties of Epoxy Curable No-clean SAC305 Solder Paste)

  • 최한;이소정;고용호;방정환;김준기
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.69-74
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    • 2015
  • 첨단 전자기기에 사용되는 전자부품의 크기와 접속피치가 감소하면서 리플로우 공정 후 플럭스 잔사의 세정이 어려워짐에 따라 무세정 솔더 페이스트에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 SAC305 솔더분말과 에폭시 레진을 주성분으로 하는 경화성 플럭스를 혼합하여 제조한 에폭시 경화형 솔더 페이스트에 대하여 리플로우 공정성, 플럭스 잔사의 부식성, 솔더볼 및 보드레벨 BGA 패키지 솔더 접합부의 기계적 거동을 기존 로진계 솔더 페이스트와 비교하여 평가하였다. 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 솔더 접합부 주변에 경화물 필렛을 형성한 것으로 보아 플럭싱 작용에 의해 솔더 접합부가 형성된 이후에 경화반응이 진행되는 것을 확인할 수 있었으며, 동판에 대한 젖음성 시험을 통해 기존상용 솔더 페이스트 정도의 납퍼짐성을 갖는 것을 알 수 있었다. 리플로우 후 동판에 대한 고온 고습 시험을 통해 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 동판 부식을 전혀 발생시키지 않는 것으로 나타났는데, 이는 FT-IR 분석결과 에폭시 경화반응을 통해 단단히 고정된 결과로 생각되었다. 볼전단, 볼당김 및 다이전단 시험 결과, 솔더 접합부 주변에 형성된 경화물 필렛은 솔더 표면과 접착본딩을 형성하며, 다이전단강도를 15~40% 정도 향상시키는 것으로 보아 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 플럭스 잔사 세정공정의 생략과 함께 솔더 접합부 보강효과를 통해 패키지 신뢰성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 생각되었다.