Cu/Sn-3.5Ag 미세범프 구조에 따른 실시간 금속간화합물 성장거동 분석

이병록; 박종명; 고영기; 이창우; 박영배

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이병록 박종명 고영기 이창우 박영배

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제20권 제3호

발행연도: 2013.1

수록면: 45 - 51 (7page)

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연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2015

솔더 두께 및 비전도성 접착제에 따른 Cu/Sn-2.5Ag 미세범프의 금속간 화합물 성장 거동 및 electromigration 수명 평가에 관한 연구

이병록 재료공학과 재료공학과 2015.01 학위논문

2014

MCP 를 위한 Cu/Sn-3.5Ag 미세범프의 솔더 형상 및 열처리에 따른 계면반응 분석

이병록 , 박영배 , 고영기 외 1명 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2014.05 학술대회자료

2013

MCP 를 위한 Cu/Sn-3.5Ag 미세범프의 구조에 따른 실시간 금속간화합물 성장거동 분석

이병록 , 고영기 , 이창우 외 1명 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2013.10 학술대회자료

Cu/Sn-3.5Ag 미세범프 구조에 따른 실시간 금속간화합물 성장거동 분석

이병록 , 박종명 , 고영기 외 2명 마이크로전자 및 패키징학회지 2013.01 학술저널

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3차원 적층 패키지를 위한 Cu/Sn-3.5Ag 미세범프의 솔더 구조에 따른 금속간화합물 성장거동을 분석하기 위해 솔더 두께가 각각 6 μm, 4 μm인 서로 다른 구조의 미세범프를 130oC, 150oC, 170oC 조건에서 실시간 주사전자현미경을 이용하여 실시간 금속간화합물 성장 거동을 분석하였다. Cu/Sn-3.5Ag(6 μm) 미세범프의 경우, 많은 양의 솔더로 인해접합 직후 솔더가 넓게 퍼진 형상을 나타내었고, 열처리 시간경과에 따라 Cu6Sn5 및 Cu3Sn금속간화합물이 성장한 후, 잔류Sn 소모 시점 이후 Cu6Sn5가 Cu3Sn으로 상전이 되는 구간이 존재하였다. 반면, Cu/Sn-3.5Ag(4 μm) 미세범프의 경우, 적은양의 솔더로 인해 접합 직후 솔더의 퍼짐 현상이 억제 되었고, 접합 직후 잔류 Sn상이 존재하지 않아서 금속간화합물 성장구간이 억제되고, 열처리 시간경과에 따라 Cu6Sn5가 Cu3Sn으로 상전이 되는 구간만 존재하였다. 두 시편의 Cu3Sn상의 활성화 에너지의 값은 Cu/Sn-3.5Ag(6 μm) 및 Cu/Sn-3.5Ag(4 μm) 미세범프가 각각 0.80eV, 0.71eV로 나타났고, 이러한 차이는 반응기구 구간의 차이에 따른 것으로 판단된다. 따라서, 솔더의 측면 퍼짐 보다는 접합 두께가 미세범프의 금속간화합물 반응 기구를 지배하는 것으로 판단된다.

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참고문헌 (21)

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B. H. Kwak / 2012 / Effects of Temperature and Current Stressing on the Intermetallic Compounds Growth Characteristics of Cu Pillar/Sn-3.5Ag Microbump / Jpn. J. Appl. Phys 5

B. H. Lee / 2010 / A Study on the Bonding Process of Cu Bump/Sn/Cu Bump Bonding Structure for 3D Packaging Applications / J. Electrochem. Soc 157 : 4 ~

C. Y. Liu / 2006 / Study of Electromigration-Induced Cu Consumption in the Flip-Chip Sn/Cu Solder Bumps / J. Appl. Phys 100 : 083702 ~

D. A. Porter / 1992 / Phase Transformations in Metals and Alloys / Chapman & Hall

D. R. Flanders / 1997 / Activation Energies of Intermetallic Growth of Sn-Ag Eutectic Solder on Copper Substrates / J. Electron. Mater 26 : 883 ~