• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2006

WLCSP(wafer level chip size package)는 웨이퍼 레벨에서 패키지 공정이 이루어지는 차세대 패키지 중 하나이다. WLCSP는 웨이퍼 레벨에서 패키지 공정이 이루어진다는 특징으로 인하여 웨이퍼당 생산되는 반도체 칩의 수에 따라 그 패키징 비용을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다. 그러나 응력 버퍼 역할을 하는 기판을 없애는 혁신적인 구조로 인하여 솔더 조인트의 신뢰성이 기존의 BGA 패키지에 비하여 취약하게 되는데, 이러한 솔더 조인트 신뢰성에 대하여 반도체 칩과 솔더볼을 연결하는 폴리머 절연층은 열팽창계수 차이에 의해 발생하는 응력을 흡수하는 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 하이닉스에서 개발한 Omega-CSP를 사용하여 솔더볼 배열 변화와 제 1 절연층의 특성에 따른 솔더 조인트의 열피로 특성을 평가하였다. 그 결과 절연층의 특성 변화가 솔더 조인트의 열피로 특성에 주는 영향은 솔더볼 배열 구조에 따라 변화되는 것을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제35권3호
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• pp.7-14
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• 2017

The effect of high temperature-moisture on corrosion and mechanical properties for Sn-0.7Cu, Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) solders on flexible substrate was studied using Highly Accelerated Temperature/Humidity Stress Test (HAST) followed by three-point bending test. Both Sn-0.7Cu and SAC305 solders produced the internal $SnO_2$ oxides. Corrosion occurred between the solder and water film near flexible circuit board/copper component. For the SAC305 solder with Ag content, furthermore, octahedral corrosion products were formed near Ag3Sn. For the SAC305 and Sn-0.7Cu solders, the amount of internal oxide increased with the HAST time and the amount of internal oxides was mostly constant regardless of Ag content. The size of the internal oxide was larger for the Sn-0.7Cu solder. Despite of different size of the internal oxide, the fracture time during three-point bending test was not significantly changed. It was because the bending crack was always initiated from the three-point corner of the chip. However, the crack propagation depended on the oxides between the flexible circuit board and the Cu chip. The fracture time of the three-point bending test was dependent more on the crack initiation than on the crack propagation.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.95-103
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• 2021

대표적인 저온솔더인 Sn-58Bi에 Ru nanoparticles을 첨가하여 Sn-58Bi-xRu 복합솔더를 제작하고 Cu/OSP 및 ENIG 표면처리된 PCB 기판과 반응시켜 계면반응 및 솔더조인트 신뢰성을 분석하였다. Cu/OSP와의 반응에서 형성된 Cu₆Sn₅ IMC는 Ru 함량에 따른 두께 변화가 거의 없고 100hr aging 후에도 큰 변화없이 고속 전단시험시 솔더 내부로 연성파괴가 발생하였다. ENIG 와의 반응시에는 Ru 함량이 증가함에 따라서 Ni₃Sn₄ IMC 두께가 감소하는 경향을 보였으며 일부 시편에서 ENIG 특유의 취성파괴 현상이 발견되었다. Ru 원소는 계면 부근에서 발견되지 않아서 계면반응에 크게 관여하지 않는 것으로 판단되며 주로 Bi phase와 함께 존재하는 것으로 분석되고 있는데 어떠한 형태로 두 원소가 공존하고 있는지에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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• pp.933-937
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• 2005

FCBGA가 마더보드에 실장된 후 솔더 조인트에 균열이 생기면 단선이 발생한다. 솔더 조인트의 신뢰성을 평가하기 위한 방법 중 전단강도시험(shear test)은 약한 솔더 조인트를 판별하기 어려워 양품 로트와 불량 로트를 구별할 수 없으며, 인장강도시험(pull test)은 솔더 볼의 위치별 산포가 크고, peel test는 품질을 정량적으로 나타낼 수 없는 등의 문제가 있다. 새로운 시험 방법은 Area Pull Test(이하 APT)라 명명했으며 peel test와 pull test를 합한 개념으로서, 시험 샘플을 만드는 과정은 peel test와 동일하다. 솔더 조인트의 인장강도 측정은 지그를 만들어서 FCBGA 전체를 당겨서 측정하였다. 샘플은 Ni도금 두께를 3, 5, 8 ${\mu}m$로 제작하여 불량(3${\mu}m$), 양품으로 구분하였고, 양품 또한 품질 수준을 두가지(5,8${\mu}m$)로 나누었다. 그 결과 peel test 기준에 의거한 불량, 양품을 정량적인 수치(인장강도)로 판별할 수 있었으며, 솔더 조인트의 파괴모드별 인장강도를 구분 할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-9
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• 2007

OSP(Organic Solderability Preservatives)표면처리는 저비용, 고신뢰성, 친환경 특성으로 기존의 금속계 표면처리인 Ni/Au 표면처리를 대체할 수 있는 공정으로 관심 받고 있다. 그러나, OSP는 저분자로 구성된 유기물이므로 여러 온도공정으로 구성된 전자패키지공정에서 제품의 변색이 필연적으로 발생하여 전체 양산수율에 미치는 영향은 매우 크다. 본 연구에서 OSP 처리된 제품을 전자패키지 공정별로 발생하는 변색수준에 따라서 시편을 분류 및 채취하여 변색원인분석 및 솔더조인트 특성평가를 수행하였으며, 기존의 표면처리공정인 Ni/Au 처리된 제품과 통계 적으로 비교 분석하였다. 따라서 변색원인에 대한 분석을 통하여 OSP 처리된 전자패키지 제품에 적용 시 발생하는 공정문제점에 대한 해결책을 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.323-331
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• 1997

A new probing mechanism and an active compliance control algorithm have been developed for the in-circuit test of a PCB( printed circuit board ). Commercially available robotic probing devices are incapable of controlling contact force generated through rigid probe contacts with a solder joint, at high speed. The uncontrollable excessive contact force often brungs about some defects on the surface of the solder joint, which is plastically deformable over some limited contact force. This force also makes unstable contact motions resulting in unreliable test data. To overcome these problems, we propose that a serially connected macro and micro device with active compliance provide the best potential for a safe and reliable in-circuit test. This paper describes the design characteristics, modeling and control scheme of the newly proposed device. The experimental results clearly show the effectiveness of the proposed system.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권11호
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• pp.1035-1040
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• 2010

The research efforts on GaN-based light-emitting diodes (LEDs) keep increasing due to their significant impact on the illumination industry. Surface mount technology (SMT) is widely used to mount the LED packages for practical application. In surface mount soldering both the device body and leads are intentionally heated by a reflow process. We studied on the effects of multiple reflows on microstructural variation and joint strength of the solder joints between the LED package and the substrate. In this study, Pb-free Sn-3.0Ag-0.5Cu solder and a finished pad with organic solderability preservatives (OSP) were employed. A $Cu_6Sn_5$ intermetallic compound (IMC) layer was formed during the multiple reflows, and the thickness of the IMC layerincreased with an increasing number of reflows. The shear force decreased after three reflows. From the observation of the fracture surface after a shear test, partially brittle fractures were observed after five reflows.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권3호
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• pp.51-56
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• 2015

솔더 조인트의 신뢰성 강화를 위해서 다양한 pad finish material이 사용되고 있으며, 최근에는 Electroless Ni Electroless Pd Immersion Gold (이하 ENEPIG) pad가 많이 사용되고 있다. 따라서, 본 연구는 상용화 되어 사용중인 Electrolytic Ni (soft Ni) pad와 최근 이슈가 되고 있는 ENEPIG pad에 대한 신뢰성 평가에 관한 것으로, 다양한 Cu 함량에 따른 거동을 관찰 하였다. Reflow 후 솔더와 pad간의 접합층은 $Cu_6Sn_5$에 Ni이 치환된 형태의 금속간 화합물로 구성되어 있었으며, ENEPIG pad의 경우, 접합층과 Ni layer 사이에 $Ni_3P$ (dark layer) layer가 관찰 되었다. 또한, Cu 함량에 따라 Dark layer의 두께를 제어할 수 있었다. 충격 낙하 시험 후, 파괴모드를 관찰한 결과 soft Ni pad와 ENEPIG pad에서 서로 다른 파괴모드가 관찰 되었으며, soft Ni의 경우, 1차 IMC와 2차 IMC 경계에서 파괴가 관찰 되었고, ENEPIG pad의 경우, dark layer에서 파괴가 관찰 되었다. IMC와 pad material, bulk 솔더와의 lattice mismatch에 의해 불안정한 계면이 존재하며, 이는 연속적인 외부 충격에 의해 가해진 열적, 물리적 스트레스를 IMC 계면으로 전송하기 때문에, 솔더의 신뢰성 향상을 위해서는 솔더 벌크의 제어와 IMC의 두께 및 형상의 제어는 필요하다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.640-644
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• 2000

Sn-3.5Ag 무연합금을 Cu 및 Alloy42 리드프레임에 납땜접합(solder joint)하고 미세조직, 젖 음성, 전단강도, 시효효과를 측정하여 비교하였다. CU의 경우, 납땜의 Sn기지상안에 Ag$_3$Sn$_{5}$상이, 그리고 땜납/리드프레임의 경계면에는 1~2$\mu\textrm{m}$ 두께의 Cu$_{6}$Sn$_{5}$상이 형성되었다. Alloy42의 경우, 기지상내에는 낮은 밀도의 Ag$_3$Sn상만이, 그리고 계면에는 0.5~1.5$\mu\textrm{m}$ 두께의 FeSn$_2$이 형성되었다. 한편. Cu에 비해 Alloy42 리드프레임에서 전단강도는 낮았으며, 시효 시간에 따라 전단강도는 모두 감소하였다. 18$0^{\circ}C$에서 1주일간 시효처리 후, Cu 리드프레임에는 계면에 η-Cu$_{6}$Sn$_{5}$ 층이 15-20$\mu\textrm{m}$ 성장하였고, A11oy42 리드프레임에는 기지상내에 AgSn$_3$이 조대하게 성장하였으며, 계면에는 FeSn$_2$층만이 약 $1.5\mu\textrm{m}$로 성장하였다.성장하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권3호
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• pp.45-50
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• 1999

동(CU)은 전기전자부품에 널리 사용되어 왔는데, 특히 점 저항용접된 동은 콘덴서나 저항의 리드부분에 사용되고 있다. 그러나 일반적으로 동은 전기 저항이 낮아 저항용접이 어렵다. 본 연구에서는 동의 점 용접성을 개선하기 위하여, 상대적으로 전기 저항이 높은 Sn-37%Pb 솔더를 동 표면에 도금하였다. 실험변수로, 가 압력은 100kgf에서 200kgf, 용접시간은 20ms에서 50ms, 용접전류는 100A에서 2500A까지 변화시켰다. 실험결과, 솔더 도금된 동박판은 용접전류 400~2200A, 가압력 100~200kgf, 용접시간 20~50ms범위에서 저항용접이 가능하였다. 점 용접부의 인장전단 강도는 임계 전류값까지는 용접전류가 증가함에 따라 증가하고, 임계 전류값 이후부터는 용접전류에 따라 인장전단 강도가 감소하였다.