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아산화동과 황산간의 고속 화학반응에 의한 미세 Cu 입자의 합성과 삼본밀에 의한 분산성 개선
오상주,이종현,현창용,Chee, Sang-Joo,Lee, Jong-Hyun,Hyun, Chang-Yong 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.4
도전 페이스트의 필러로 사용되기 위한 미세 Cu 입자를 제조하기 위하여 아산화동 분말과 황산간의 고속 화학 반응을 이용한 증류수 기반의 습식 공정으로 Cu 입자의 합성을 실시하였다. $7^{\circ}C$에서 48%의 황산과 30 g의 $Cu_2O$를 사용한 조건에서 미반응 $Cu_2O$ 입자들이 제거되면서 입자들간의 응집이 개선된 순수 Cu 나노입자들이 제조되었다. 이후 최적 첨가제의 선택을 통하여 입자들간의 응집이 가장 억제된 224 nm 크기의 Cu 입자들을 제조할 수 있었다. 이러한 미세 Cu 입자 시료에서는 응집된 형태의 조대 입자들이 다소 존재하였고 입자들간의 연결부도 일부 관찰되었으나, 삼본밀을 사용한 레진 포물레이션과의 혼합 후에는 응집된 형태의 조대 입자들이 파괴되고 입자들간의 연결부들이 탈착되어 입자들의 응집이 풀리는 거동을 관찰할 수 있었다. With the aim of using a filler material in a conductive paste, fine Cu nanoparticles were synthesized through the high-speed chemical reaction between cuprous oxide ($Cu_2O$) powder and sulfuric acid in distilled water. Under external temperature of $7^{\circ}C$, sulfuric acid concentration of 48%, and $Cu_2O$ amount of 30 g, the $Cu_2O$ particles were eliminated and slightly aggregated Cu nanoparticles were synthesized. Futhermore, Cu nanoparticles of 224 nm, in which the aggregation between particles was obviousiy much suppressed, were synthesized with the choice of an additive. In the particle sample, occasionally there are coarse particles formed by the aggregation of fine nanoparticles and weak linkages between the nanoparticles. However, the coarse particles were destroyed and the linkages were broken after mixing with a resin formulation, indicating the behavior of untangling the aggregation between nanoparticles.
오상주,김다정,홍원식,오철민 한국마이크로전자및패키징학회 2019 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.26 No.3
Soldering technology has been used in electronic industry for a long time. However, due to solder fatigue characteristics, automotive electronics are searching the semi-permanent interconnection technology such as press-fit method. Press fit interconnection is a joining technology that mechanically inserts a press fit metal terminal into a through hole in a board, and induces a strong bonding by closely contacting the inner surface joining of the through hole by plastic deformation of press-fit terminal. In this paper, the bonding properties of press-fit interconnection are investigated with PCB hole size and surface finishes. In order to compare interconnection reliability between the press fit and soldering, the change in resistance of the press-fit and soldering joints was observed during thermal shock test. After thermal cycling, the failure modes are investigated to reveal the degradation mechanism both press-fit and soldering technology. 전자부품에 대한 보드실장은 아직까지 솔더를 이용한 접합기술을 주로 이용하고 있다. 그러나, 솔더의 크? 및피로특성으로 인한 접합부 내구한계로, 자동차 전장모듈에서는 반영구적인 접합기술인 프레스 핏(Press-fit) 접합기술 적용을 확대하고 있다. 프레스 핏 접합은 프레스 핏 금속단자를 보드내 쓰루 홀(Through hole)에 기계적으로 삽입하여 체결하는 접합기술로써, 적절한 금속단자의 소성변형으로 쓰루 홀 내부 표면접합을 밀착시킴으로써 강건한 접합을 유도한다. 본 논문에서는 보드내 쓰루 홀 크기 및 표면처리에 따른 프레스 핏 접합 특성 및 신뢰성을 솔더링과 함께 비교하기위해, 보드 쓰루 홀 크기에 따른 삽입강도 및 삽발강도를 평가하였으며, 열충격 시험을 통한 실시간 저항변화를 통해 프레스 핏 및 솔더링 접합부의 저항변화를 관찰하였다. 또한, 각 접합부위 분석을 통한 프레스 핏 및 솔더링 접합열화를 분석하여 주요 파손모드를 고찰하고자 하였다.
무전해 도금에 의한 은코팅 구리 플레이크의 제조에서 전처리 공정 및 환원제 양의 영향
오상주,김지환,이종현,Oh, Sang Joo,Kim, Ji Hwan,Lee, Jong-Hyun 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.2
L-ascorbic acid 환원제를 사용하는 무전해 은도금 공정으로 Ag 코팅 Cu 플레이크를 제조하는 과정에서 전처리 방법 및 L-ascorbic acid의 농도에 따른 Ag 코팅층의 균일도 변화와 대기 중 승온에 따른 내산화 특성을 평가하였다. 전처리 방법에 따른 Cu 플레이크 표면 산화층의 제거 정도가 Ag 코팅층의 균일도에 큰 영향을 미치는 것을 관찰할 수 있었고, 플레이크에서의 홀 결함 발생정도도 Ag 코팅 Cu 플레이크의 내산화 특성에 다소 영향을 미쳤다. 또한 L-ascorbic acid 환원제의 농도는 Ag 코팅층의 생성 균일도 및 두께 등에 큰 영향을 미치는 대표 공정변수임을 확인할 수 있었는데, L-ascorbic acid의 농도가 0.04 M일 경우 가장 우수한 품질의 Ag 코팅 Cu 플레이크가 제조되었나, 농도를 0.06 M로 증가시킬 경우 미세한 순수 Ag 입자들의 생성으로 인해 Ag가 코팅되지 않은 Cu 표면 면적이 증가하면서 시료의 내산화 특성을 크게 감소시켰다. In the preparation of Ag-coated Cu flakes using L-ascorbic acid as a reductant for the electroless Ag plating, the effects of pretreatment methods and the reductant concentration on the uniformity of Ag coating layer and the anti-oxidation property of Ag-coated Cu flakes during the heating in air were evaluated. It was found that the removal degree of surface oxide layer during the pretreatment has great influence on the uniformity of Ag coating layer and the formation degree of hole defects in the flakes has slight effect on the anti-oxidation property of Ag-coated Cu flakes. It was also verified that the reductant concentration has great influence on the coverage uniformity and thickness of Ag coating, thus it was could be considered a main process parameter. When the reductant concentration was 0.04 M, high-quality Ag-coated Cu flakes was obtained. When the concentration increased to 0.06 M, however, the anti-oxidation property of Ag-coated Cu flakes became remarkably worse owing to remnant of Cu surface non-coated with Ag by the formation of pure Ag fine particles.
하이드로퀴논 환원제를 사용한 은코팅 구리 플레이크의 제조에서 공정 변수의 영향
오상주,이종현,Chee, Sang-Soo,Lee, Jong-Hyun 한국마이크로전자및패키징학회 2017 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.24 No.3
하이드로퀴논 환원제를 사용하는 무전해 은도금 방법으로 은(Ag)코팅 구리(Cu) 플레이크를 제조하는 공정에서 전처리 용액, 반응온도, pH, Ag 도금액 조성 및 주입속도, 펄프농도 등 여러 변수를 변화시켜가며 우수한 품질의 Ag 코팅이 형성되는 공정조건들을 확보하였다. Cu 플레이크 표면의 산화층을 제거하기 위한 효과적인 전처리 용액이 제시되었고, 낮은 반응온도, 4.34 수준의 pH값, 느린 Ag 도금액 주입속도, Ag 도금액에서 증류수 제거, 높은 펄프농도 조건에서 분리형 미세 Ag 입자들의 생성이 억제되고, Cu 표면 커버리지가 우수한 Ag 코팅층이 형성됨을 확인할 수 있었다. In the process for preparing Ag-coated Cu flakes by electroless silver plating using hydroquinone reducing agent, Ag coating qualities were compared by changing various process parameters such as type of pretreatment solution, plating temperature, pH of plating solution, type and injection rate of plating solution, and pulp density. Effective pretreatment solution for removing the oxide layer on a Cu flake was preferentially suggested. The conditions of low plating temperature, pH value of 4.34, slow injection rate of Ag plating solution, elimination of deionized water in the Ag plating solution, and high pulp density significantly suppressed the formation of separated tiny Ag particles, and thus the surface coverage of Ag coating on Cu flakes was enhanced.
Sn 휘스커 성장에 미치는 Air-HAST 조건의 영향
오철민,오상주,김다정,홍원식,김근수 대한용접접합학회 2019 대한용접·접합학회지 Vol.37 No.2
Sn whiskers are one of the major causes of failure in fine-pitch electronics because of the short distance between the leads in an electronic package. In various whisker mechanisms, it takes a long time to grow a whisker due to Sn corrosion because the temperature is limited to below 100℃ in high humidity. In the highly accelerated temperature and humidity stress test (HAST), the corrosion phenomenon rarely occurred because of the little air inside the chamber. Therefore, air is needed in the whisker accelerating test to meet the same whisker mechanism under high temperature and humidity conditions. In this study, an Air-HAST with air inputs in the chamber with highly temperature and humidity was introduced. Whisker growth was accelerated with temperatures at 130℃ and various air pressures using the thin quad flat package (TQFP) sample with Sn plating lead. The whisker growth in the Air-HAST, HAST, and high temperature and high humidity test (85℃, 85%R.H.) was compared by plotting each growth length and number of whiskers. The accelerated relationships of whisker growth under the various test conditions will help the electronic industry meet the short development cycles.