태양광 접속함 정션박스 모듈 적용을 위한 Sn-3.0Ag-0.5Cu 및Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In 솔더링의 공정최적화

이병석; 오철민; 곽현; 김태우; 윤희복; 윤정원

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이병석 오철민 곽현 김태우 윤희복 윤정원

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제25권 제3호

발행연도: 2018.1

수록면: 13 - 19 (7page)

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본 연구에서는 태양광 접속함 모듈 적용을 위한 유연 솔더(Sn-Pb) 및 무연 솔더(Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.0Ag- 0.7Cu-1.6Bi-0.2In)의 특성을 비교 평가하였다. 접속함 내에는 전압 및 전류 검출용 모듈, 고내압용 다이오드가 실장된 정류모듈 등 다양한 모듈이 내장되어있다. 본 연구에서는 솔더링특성, 인쇄성, 솔더형상 검사, X-ray를 이용한 솔더 내 void 검사 및 접합강도를 측정하였고, 무연 솔더 합금의 공정최적화는 step 1과 step 2로 구분하여 검토를 실시하였다. Step 1 은 유연 솔더와 무연 솔더 페이스트 인쇄 검사 시험을 1차와 2차로 나누어 실험을 진행하였고 printability는 void 함량 및접합강도의 상관관계로 검토하였다. 전체적으로 유연 솔더의 특성은 무연 솔더에 비하여 상대적으로 우수하였다. Step 2 는 리플로우 공정의 최고점 온도 변화에 따른 접합부 특성 변화를 관찰하였다. 리플로우 최고 온도가 증가할수록 접합부내의 void 함량이 2~4% 정도 감소하였고, 접합강도는 약 0.5 kgf 범위내에서 큰 차이 없이 나타났다. 기판 표면처리종류에 있어서는 ENIG 표면처리가 OSP 및 Pb-free 솔더 표면처리보다 우수한 접합강도를 나타내었다. 1종류의 무연솔더와OSP 표면처리로 접합된 태양광 접속함 모듈의 500 싸이클 열충격 신뢰성시험 전후에 전기적 특성변화는 0.3% 내의 범위에서 안정적으로 작동함을 확인하였다.

참고문헌 (3)

참고문헌 신청

진상훈 / 2012 / Sn-Ag-Cu-X 무연솔더로 솔더링 된 접합부의 진동파괴 거동 / 대한용접접합학회지 30(2):169~173

서원상 / 2010 / 솔더 페이스트를 이용한 스크린 프린팅 공정 해석 / 마이크로전자 및 패키징학회지 17(1):47~53

정명혁 / 2010 / Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더범프의 금속간화합물 성장거동에 미치는 PCB 표면처리의 영향 / 마이크로전자 및 패키징학회지 17(1):81~88

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