• 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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.442-446
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• 1999

Melting behavior and bridge phenomenon of solder paste, which is essential for surface mount technology in packaging, were investigated. solder paste of Sn-37%Pb was printed on Sn-coated Cu-pattern of PCB, and heated over melting point. Melting behavior of the paste was observed using CCD-camera. In order to modelize the melting and agglomeration phenomena of the paste, two solder balls of 0.76mm diameter were used. As experimental results, the paste start to melt from the margin of the printed shape. The hight of the melted paste decreased from 270 $\mu$m to 200 $\mu$m firstly, and finally recovered to 250 $\mu$m. During the melting procedure, pores were evolved from the molten paste. Bridge Phenomenon of the molten Paste depends upon the pitch of the pattern.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권5호
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• pp.395-399
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• 2017

Solder paste is widely used as a conductive adhesive in the electronics industry. In this paper, nano and microsized mixed lead-free solder powder (Sn-Ag-Cu) is used to manufacture solder paste. The purpose of this paper is to improve the storage stability using different types of solvents that are used in fabricating the solder paste. If a solvent of sole acetate is used, the nano sized solder powder and organic acid react and form a Sn-Ag-Cu malonate. These formed malonates create fatty acid soaps. The fatty acid soaps absorb the solvents and while the viscosity of the solder paste rises, the storage stability and reliability decrease. When ethylene glycol, a dihydric alcohol, is used the fatty acid soaps and ethylene glycol react, preventing the further creation of the fatty acid soaps. The prevention of gelation results in an improvement in the solder paste storage ability.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.151-157
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• 2002

A 3-dimenstional automatic solder paste inspection system is described that can be used to find defects occurring in solder paste printing process. This system extracts height and volume information very fast as well as area of solder paste printed, using multiple slit ray projection and Galvano-mirror scanning. Methods are presented on calibration of camera and slit projector, real-time image processing of multiple slit images, determination of reference height, and extraction of paste height information are proposed. Performance of the system was successfully demonstrated through field tests.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.575-579
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• 2004

Package reliability test was conducted to investigate the effect of solder paste composition at BGA Package. It was found that the shape and size of the phase form are affected by the processing parameters. The material have used to fill in the via was Sn/36Pb/2Ag and Sn/0.75Cu type solder paste. Sn/36Pb/2Ag and Sn/0.75Cu paste were fabricated on Tape-BGA substrates by screen printing process, and via ball mount data were characterized with variations of dwell time of 85 seconds at reflow peak temperature at 22$0^{\circ}C$ or 24$0^{\circ}C$. The test condition was MRT 30 $^{\circ}C$/60 %RH/96 HR. Failures formed of a ball-off in solder paste process were observed by using a Optical Microscope and SEM(Scanning Electron Microscope). It was concluded that intermetallic layer growth played important roles in increasing solder fatigue strength for addition of Ag composition. The degradation of shear strength of solder composition is discussed.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5269-5279
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• 2014

SMT에 의한 PCB 조립에서 발생하는 가장 큰 불량의 원인은 솔더의 도포이다. 기존의 솔더 도포의 검사 방법은 신뢰도가 낮고 검사 속도가 느리며 가격이 높다. 본 논문에서는 2차원 영상을 추가로 획득하지 않고, 3차원 형상정보에서 PCB 위의 솔더영역을 검출하고 높이를 계산하는 방법을 제안한다. 솔더영역은 3차원 형상정보에서 측정점과 PCB 전체의 위상평균의 상대적 위상에 의하여 추출한다. 또 솔더영역의 높이를 신뢰도 높게 측정하기 위하여, 솔더영역의 높이는 반복능과 신뢰도를 적용한 측정점들의 위상평균으로 계산된다. 제안한 방법에 대한 측정실험 결과 검사시간에서 17.5%, 높이계산에서 29%의 반복능 향상을 보였으며, SPI장비 가격 인하 및 검사시간 단축 효과가 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권1호
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• pp.5-11
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• 2001

SMT(Surface Mount Technology)패키징 공정에서 발생하는 솔더 페이스트의 용융거동과 브릿지 현상을 관찰하였다. 이를 위하여 Cu 패드위에 Sn-37%Pb 조성의 솔더 페이스트를 인쇄하였으며, 인쇄된 PCB기판을 솔더의 융점($183^{\circ}C$)이상으로 가열하였다. 이 때에 페이스트의 용융거동을 조사하기 위하여 CCD카메라를 이용하여 근접촬영하였다. 솔더링시 솔더 페이스트가 용융.응집되는 과정을 규명하기 위하여 동일한 조성의 0.76 mm직경을 갖는 두 개의 솔더 볼을 사용하여 모델링 하였다. 솔더 페이스트의 용융거동을 관찰한 결과 페이스트는 인쇄된 부분의 가장자리에서 안쪽으로 녹아들어가는 모습을 보였다. 또한, 페이스트의 높이는 가열 초기 270 $\mu\textrm{m}$에서 가열후 약 35초 경과시 200 $\mu\textrm{m}$로 줄어들었다가 최종적으로 250 $\mu\textrm{m}$로 다시 증가하였으며, 이 때 용융된 페이스트 내에서 기포가 방출되었다. 솔더볼의 용융모델에서 용융온도가 $280^{\circ}C$인 경우에 솔더볼의 접촉면적과 솔더링 시간 사이에는 $\chi^2/t=4r \; \gamma/\eta=7.56 m^2$/s의 관계식이 성립됨을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.35-39
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• 2020

Nonwet (Head in Pillow) 불량은 SMT(surface mount technology) 공정 불량 유형 중 하나로 이 불량은 solder paste misalign, reflow 조건, package warpage, package ball size 등과 같은 인자에 따라 불량이 발생을 한다. 이에 본 논문은 Nonwet 발생 인자 중 ① reflow 조건 ② package ball & solder paste misalign ③ package ball 크기 type에 대한 인자를 선정하여 nonwet 실험을 진행하였다. 먼저 reflow 조건의 경우 soldering 시간이 길 경우 nonwet risk가 증가를 하나, reflow 공정에 N₂를 적용할 시 solder ball 산화 억제에 따른 nonwet 개선을 확인 할 수 있었다. 또한 package ball과 solder paste misalign 발생 시 ball과 paste의 접촉 깊이가 20 ㎛ 이하의 경우 nonwet에 취약 했으며, package ball 체면적이 작을수록 nonwet 관점 개선됨을 확인 할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.91-97
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• 2022

본 연구에서는 솔더 분말 크기에 따른 솔더페이스트의 젖음성 및 레올로지 특성을 평가하였다. 솔더페이스트는 T4 (20~28 ㎛), T5 (15~25 ㎛), T6 (5~15 ㎛) 3종류의 Sn-Ag-Cu 합금 분말을 사용하였고, 플럭스와 진공에서 혼합하여 솔더페이스트를 제조하였다. 스파이럴 점도계로 10 rpm의 속도로 측정했을 때 T4, T5, T6 솔더페이스트의 점도는 각각 155, 263, 418 Pa·s의 점도를 보이며, 분말크기가 감소함에 따라 점도는 증가되는 것이 관찰되었다. 또한, 솔더페이스트의 경시변화에 따른 점도변화를 관찰하였으며, 7일 후 T4 솔더페이스트의 경우 점도가 2.6% 증가하여 거의 변화가 없었으나, T5는 20.6%의 증가를 보였으며, T6의 경우 점도 증가가 매우 높아 스파이럴 점도계로는 측정이 불가하였다. 분말 크기에 따른 솔더페이스트 점도 특성은 솔더의 인쇄성에 큰 영향을 주었다. T4 솔더페이스트의 경우 인쇄특성 및 슬럼프와 브릿징 특성이 우수하였지만, 분말 크기가 작은 T5의 경우 인쇄성이 다소 떨어졌으며, T6의 경우 점도가 높아 솔더페이스트가 마스크 개구홀의 벽에 붙고, 따라서 인쇄성이 매우 떨어지는 모습을 보였다. 솔더링을 진행할 경우, T6 솔더페이스트는 디웨팅(dewetting)이 발생하여 젖음성도 T4, T5에 비해 낮은 것이 관찰되었다.