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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김준기
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 과학기술연합대학원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2015
2014
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첨단 전자기기에 사용되는 전자부품의 크기와 접속피치가 감소하고,3D로 적층된 패키지의 수요가 늘어나면서, 리플로우 공정 후 플럭스 잔사의 세정공정 및 언더필 공정이 어려워짐에 따라 무세정 솔더 페이스트에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 연구에서는 SAC305 솔더 분말과 에폭시 레진을 주성분으로 하는 경화성 플럭스를 혼합하여 제조한 에폭시 경화형 솔더 페이스트에 대하여 리플로우 공정성, 플럭스 잔사의 부식성, 솔더볼 및 보드레벨 PoP 패키지 솔더 접합부의 기계적 거동을 기존 로진계 솔더 페이스트와 비교하여 평가하였다.
에폭시 경화형 솔더 페이스트가 솔더 접합부 주변에 경화물 필렛을 형성한 것으로 보아 플럭싱 작용에 의해 솔더 접합부가 형성된 이후에 경화반응이 진행되는 것을 확인할 수 있었으며, 동판에 대한 젖음성 시험을 통해 기존 상용 솔더 페이스트 정도의 납 퍼짐성을 갖는 것을 알 수 있었다. 리플로우 후 동판에 대한 고온 고습 시험을 통해 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 동판 부식을 전혀 발생시키지 않는 것으로 나타났는데, 이는 FT-IR 분석결과 에폭시 경화반응을 통해 단단히 고정된 결과로 생각되었다.
볼 전단, 볼 당김 및 다이전단 시험 결과, 솔더 접합부 주변에 형성된 경화물 필렛은 솔더 표면과 접착을 형성하며, 다이전단강도를 15~40% 정도 향상시키는 것으로 보아 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 플럭스잔사 세정공정의 생략과 함께 솔더 접합부 보강효과를 통해 패키지 신뢰성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 생각되었다.
본 연구에서는 SAC305 솔더 분말과 에폭시 레진을 주성분으로 하는 경화성 플럭스를 혼합하여 제조한 에폭시 경화형 솔더 페이스트에 대하여 리플로우 공정성, 플럭스 잔사의 부식성, 솔더볼 및 보드레벨 PoP 패키지 솔더 접합부의 기계적 거동을 기존 로진계 솔더 페이스트와 비교하여 평가하였다.
에폭시 경화형 솔더 페이스트가 솔더 접합부 주변에 경화물 필렛을 형성한 것으로 보아 플럭싱 작용에 의해 솔더 접합부가 형성된 이후에 경화반응이 진행되는 것을 확인할 수 있었으며, 동판에 대한 젖음성 시험을 통해 기존 상용 솔더 페이스트 정도의 납 퍼짐성을 갖는 것을 알 수 있었다. 리플로우 후 동판에 대한 고온 고습 시험을 통해 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 동판 부식을 전혀 발생시키지 않는 것으로 나타났는데, 이는 FT-IR 분석결과 에폭시 경화반응을 통해 단단히 고정된 결과로 생각되었다.
볼 전단, 볼 당김 및 다이전단 시험 결과, 솔더 접합부 주변에 형성된 경화물 필렛은 솔더 표면과 접착을 형성하며, 다이전단강도를 15~40% 정도 향상시키는 것으로 보아 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 플럭스잔사 세정공정의 생략과 함께 솔더 접합부 보강효과를 통해 패키지 신뢰성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 생각되었다.
목차
Ⅰ. 서 론 ········································································· 1Ⅱ. 이론적 배경 ··························································· 31. 반도체 패키지 기술 ·········································· 32. Package on Package ······································· 53. 리플로우 솔더링 공정 ····································· 74. 솔더 페이스트 및 플럭스 ······························· 95. 에폭시 경화 거동 ············································ 11Ⅲ. 실험 방법 ····························································· 171. 에폭시 경화형 페이스트 제조 ···················· 172. 테스트 패키지 제작 ········································ 18가. PoP 패키지 디자인 ···································· 18나. SMT 공정 ······················································· 213. 플럭스 특성 평가 ············································ 23가. 플럭스 경화거동 ········································· 23나. 젖음성 시험 ·················································· 24다. 부식성 시험 ·················································· 244. 접속부 특성 평가 ············································ 25가. 볼 당김 강도 ················································ 25나. 패키지 전단 강도 ······································· 25Ⅳ. 결과 및 고찰 ······················································· 271. 솔더링 거동 및 플럭싱 효과 분석 ············ 27가. 솔더 접합부 단면분석 ······························ 27나. 퍼짐성 평가 ·················································· 292. 에폭시 플럭스 경화 반응 규명···················· 313. 플럭스 잔사의 부식성 보호효과················· 354. 접속부의 기계적 특성····································· 36가. 볼 전단 및 당김 강도 시험······················ 36나. 패키지 전단 강도 ······································· 37Ⅴ. 결 론········································································ 38참고문헌 ···················································· 39
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