PCB 표면처리에 따른 Sn-3.0Ag-0.5Cu 무연솔더 접합부의 in-situ 금속간 화합물 성장 및 Electromigration 특성 분석

김성혁; 박규태; 이병록; 김재명; 유세훈; 박영배

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김성혁 박규태 이병록 김재명 유세훈 박영배

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제22권 제2호

발행연도: 2015.1

수록면: 47 - 53 (7page)

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2015

PCB 표면처리에 따른 Sn-3.0Ag-0.5Cu 무연솔더 접합부의 in-situ 금속간 화합물 성장 및 Electromigration 특성 분석

김성혁 , 박규태 , 이병록 외 3명 마이크로전자 및 패키징학회지 2015.01 학술저널

2014

PCB의 ENIG와 OSP 표면처리에 따른 Sn-3.5Ag 무연솔더 접합부의 Electromigration 특성 및 전단강도 평가

김성혁 , 이병록 , 김재명 외 2명 한국재료학회지 2014.01 학술저널

2013

PCB 표면처리 조건에 따른 Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.2Ag 솔더 접합부의 계면 반응 특성과 신뢰성에 관한 연구

김성혁 재료공학과 2013.01 학위논문

2012

PCB 표면처리에 따른 Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In 무연솔더 접합부의 기계적 신뢰성에 관한 연구

김성혁 , 김재명 , 유세훈 외 1명 마이크로전자 및 패키징학회지 2012.01 학술저널

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인쇄회로기판 솔더 상부 및 하부 접합부의 서로 다른 표면처리 조건에 따른 Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 접합부의 열처리 및 전류 인가에 따른 금속간 화합물 성장거동을 비교하기 위하여 in-situ 미세구조분석 및 electromigration (EM) 수명평가를 실시하였다. 솔더 접합 직후, 상부 접합부의 electroless nickel immersion gold (ENIG) 표면처리에서는(Cu,Ni)6Sn5, 하부 접합부의 organic solderability preservative (OSP) 표면처리에서는 Cu6Sn5, Cu3Sn 금속간 화합물이 접합 계면에서 생성되었다. EM 수명평가 결과 온도 130oC, 전류밀도 5.0 × 103 A/cm2 하에서 평균파괴시간이 약 78.7 hrs 으로 도출되었고, 하부 OSP 표면처리에서 전자가 솔더로 빠져나가는 부분에서 Cu의 소모에 의한 단락이 주 손상기구로확인되었다. In-situ 주사전자현미경을 통해 계면 미세구조 분석 결과 상부 접합부 ENIG 표면처리에서 전자의 방향에 따른 미세구조의 큰 차이가 없고 뚜렷한 손상이 관찰되지 않았으나, 하부 접합부 OSP 표면처리의 경우 전자가 솔더로 유입되는 부분에서 빠른 Cu 소모로 인한 보이드 성장이 관찰되었다. 따라서, SAC305무연솔더 접합부에서 ENIG 표면처리가 OSP 표면처리보다 보다 우수한 EM확산방지막 역할을 하여 금속간 화합물 성장을 억제하고 보다 우수한 EM 신뢰성을 보이는 것으로 판단된다.

#Pb-free solder #electromigration #ENIG #OSP #Sn-Ag-Cu #in-situ

참고문헌 (19)

참고문헌 신청

/ 2003 / Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment (RoHS) / Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council

C. E. Ho / 2002 / Effect of Cu concentration on the reactions between Sn-Ag-Cu solders and Ni / J. Electron. Mater 31 (6) : 584 ~

D. Chang / 2004 / The Study of OSP as Reliable Surface Finish of BGA Substrate / Proc. 6th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC) : 149 ~

D. Suh / 2007 / Effects of Ag Content on Fracture Resistance of Sn-Ag-Cu Lead-Free Solders under High-Strain Rate Conditions / Mater. Sci. Eng. A 460-461 : 595 ~

G. T. Lim / 2009 / Temperature Effect on Intermetallic Compound Growth Kinetics of Cu Pillar/Sn Bumps / J. Electron. Mater 38 (11) : 2228 ~

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