KCI등재
OSP 표면처리된 FR-4 PCB기판과 Sn58%Bi 복합솔더 접합부의 미세조직 및 접합강도에 미치는 Sn-MWCNT의 영향 = Effect of Sn Decorated MWCNT Particle on Microstructures and Bonding Strengths of the OSP Surface Finished FR-4 Components Assembled with Sn58%Bi Composite Solder Joints
Sn-Pb solder alloys in electronics rapidly has been replaced to Pb free solder alloys because of various environmental regulations such as restriction of hazardous substances directive (RoHS), European Union waste electrical, waste electrical and electronic equipment (WEEE), registration evaluation authorization and of chemicals (REACH) etc.
Because Sn58%Bi (in wt.%) solder alloy has low melting point and higher mechanical properties than that of Sn-Pb solder, it has been studied to manufacture electronic components. However, the reliability of Sn58%Bi solder could be lowered because of the brittleness of Bi element included in the solder alloy. Therefore, we observed the microstructures of Sn58%Bi composite solders with various contents of Sn-decorated multiwalled carbon nanotube (Sn-MWCNT) particles and evaluated bonding strength of the FR-4 components assembled with Sn58%Bi composite solder. Also, microstructures and bonding strengths of the Sn58%Bi composite solder joints were evaluated with the number of reflows from 1 to 7 times, respectively. Bonding strengths and fracture energies of the Sn58%Bi composite solder joints were measured by die shear test. Microstructures and fracture modes were observed with scanning electron microscope (SEM).
Microstructures in the Sn58%Bi composite solder joints were finer than that of only Sn58%Bi solder joint. Bonding strength and fracture energy of Sn58%Bi composite solder including 0.1 wt.% of Sn-decorated MWCNT particles increased up to 20.4% and 15.4% at 5 times in reflow, respectively.
전자제품에서 사용되던 Sn-Pb계 솔더합금은 RoHS, WEEE, REACH 등의 환경규제에 의해 무연솔더합금(Pb free solder alloy)으로 빠르게 대체되고 있다. 그 중에서도 Sn58%Bi(in wt.%) 합금은 융점이 낮고 Sn-Pb계 합금에 비해기계적특성이 우수하여, 전자제품 솔더합금으로 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 Sn58%Bi 솔더합금은 구성원소인 Bi의 취성으로 인해 기계적인 신뢰성이 저하되는 문제를 개선할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 함량의 Sn-MWCNT (multiwalled carbon nanotube) 입자를 첨가한 Sn58%Bi 복합솔더를 제조한 후, OSP처리된 FR-4 기판및 FR-4 컴포넌트를 리플로우(reflow) 횟수를 1회부터 7회까지 진행하였다. 접합시편의 접합강도 및 파괴에너지는 전단시험(die shear test)을 통해 측정하였고, 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 미세조직 및 파괴모드를 분석하였다. Sn-MWCNT 첨가에 의해 Sn58%Bi 복합솔더 접합부에서 조직 미세화가 관찰되었고, 함량이 0.1 wt.%일때 접합강도와 파괴에너지는 각각 20.4%, 15.4% 만큼 증가하였다. 또한 파단면에서 연성파괴(ductile failure) 영역이 관찰되었으며, F-x(force-displacement to failure) 그래프를 통해 Sn-MWCNT의 첨가가 복합솔더의 연성(ductility)을 증가시킨 것을 확인할 수 있었다.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2022 | 평가예정 | 계속평가 신청대상 (계속평가) | |
2021-12-01 | 평가 | 등재후보로 하락 (재인증) | KCI후보 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2011-06-28 | 학술지명변경 | 한글명 : 마이크전자 및 패키징학회지 -> 마이크로전자 및 패키징학회지외국어명 : The Microelectronics and Packaging Society -> Jornal of the Microelectronics and Packaging Society | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2003-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2001-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.48 | 0.48 | 0.43 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.39 | 0.35 | 0.299 | 0.35 |
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