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NTIS 바로가기Journal of welding and joining = 대한용접·접합학회지, v.32 no.5, 2014년, pp.80 - 86
김일권 (서울과학기술대학교 신소재공학과) , 손문의 (서울과학기술대학교 NID대학원) , 김용성 (서울과학기술대학교 NID대학원)
We have successfully fabricated high strengthening Cu/STS/Cu 3 layered clad metal of
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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현재 반도체 리드프레임 패키징 소재로 사용되는 것은? | 현재 반도체 리드프레임 패키징 소재로는Cu-Ni-Si계동합금, Cu-Fe-P계 동합금, alloy42(57.7% Fe, 41% Ni, 0.8% Mn, and 0.5% Co)등이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 이들 합금소재는 국제 연동 표준(%IACS : international annealed copper standard)에서 요구하는 50kgf/mm2 이상의 기계적 강도와 70%이상의 전기 전도도에 대한 요구를 충족시키지 못하고 있다5,6). | |
동합금 단일금속소재의 한계점은? | 하지만 이들 합금소재는 국제 연동 표준(%IACS : international annealed copper standard)에서 요구하는 50kgf/mm2 이상의 기계적 강도와 70%이상의 전기 전도도에 대한 요구를 충족시키지 못하고 있다5,6). 또한 이들 동합금 단일금속소재는 반도체 리드프레임 패키징 소재에 만족하는 높은 기계적 강도나 열 안정성 등을 확보하는데 한계를 극복하기 어렵다. 따라서 최근 단일금속소재로 가장 많이 사용되는 구리 소재에 강도가 높은 금속 소재를 적층 시킨 후 압연하여 높은 기계적 강도를 개선하려는 연구들이 진행 되고 있다9-11). | |
고강도 전기, 전자소자용 리드프레임의 소재의 제조 및 물리적 특성에 대한 열안정성 연구 결과는? | 1) 고강도의 기계적 특성을 갖는 소재를 확보하기 위해 Cu/STS/Cu 클래드방법의 이종소재 접합공정을 하였고, 이때 최대의 인장강도는 압연비 90%이상의 높은 가공비에서 70 kg/mm2이상의 높은 값을 확보할 수 있었다. 또한 소재의 경도값의 변화는 모재 및 부재의 값들이 마이크로 Hv 값으로 405 및 120 수준으로 안정한 값을 유지하였다. 2) 고강도 리드프레임 소재의 기계적 열안정성을 평가하기 위해 소재의 실제 고방열의 전기, 전자소자의 리드프레임에서 발생하는 발열 온도 약 80℃보다 높은 100℃ ~ 200℃에서도 70 kgf/mm2 이상의 높은 인장강도를 유지하는 것으로 나타났다. 또한 소재의 경도 값의 변화는 검토한 온도 범위 150℃까지 모재 및 부재에서 3% 미만, 최대 200℃의 고온에서도 6%미만으로 우수한 열안정성을 보였다. 3) 상온에서 열전도도는 약 220(W/m·K)로 높은 열전달 특성을 나타냈으며, 온도변화에 따른 열전도도는 온도가 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 온도증가에 따라 소재의 비열 특성의 증가율이 열확산계수의 감소율에 비해 열전달특성에 영향을 주고 있음을 보여주었다. 4) 클래드 소재의 전기적 특성은 58.44 %IACS의 전기 전도도 값을 나타내었다. 이 값은 고강도 전기, 전자 소자용 리드프레임 소재 산업분야에서 요구되는 순동소재의 전기전도도 기준 50 %IACS 값에 대해 15% 이상 높은 매우 안정된 전기특성을 나타내었다. |
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