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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

박상준 (인하대학교, 인하대학교 대학원)

지도교수
현승균
발행연도
2017
저작권
인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수10

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

그래핀 복합 솔더페이스트와 ENIG 표면처리 기판과의 계면 특성 연구
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초록· 키워드

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국 문 초 록

전자 패키징이란 전자 소자 등의 IC 등을 연결하여 전기/전자 시스템을 구현하기 위한 기술이다. 일반적으로 전자 패키징에서 Pb-Sn 솔더가 사용되어 왔으나 최근 환경 규제 등의 이유로 Pb-free 솔더 합금 소재 개발이 요구 되었다. 그중에 삼원계 솔더인 Sn3.0Ag0.5Cu 솔더 합금이 산업적으로 광범위 하게 사용되어 왔다. 한편 전자 기기 및 시스템은 고집적화, 다기능화가 진행되고 있다. 이러한 상황에서 전자 패키징 기술은 기존의 단순히 신호 연결 등의 관점에서 벗어나 접합부의 특성과 신뢰성까지 확보해야 한다. 접합부의 신뢰성을 확보하기 위해 다양한 방법이 시도되고 있는데 솔더 내에 미세 세라믹 분말 등을 첨가하거나 솔더 합금 내에 미량의 원소를 첨가하여 IMC 성장을 억제하는 방법이 있다. 한편 graphene을 이용한 연구 또한 전자패키징에서 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 Sn3.0Ag0.5Cu 솔더 분말에 graphene oxide 분말을 첨가하여 복합 솔더페이스트를 제조한 후 ENIG 표면처리 된 계면에서의 계면 반응과 graphene의 첨가가 IMC의 성장에 미치는 영향을 살펴보았다. Type4의 Sn3.0Ag0.5Cu 분말을 사용하였으며 첨가된 graphene oxide 분말은 최대 0.2 wt% 이었다. IMC 성장 거동을 관찰하기 위하여 리플로우 공정을 최대 10회까지 반복하여 graphene의 첨가량과 리플로우 공정 횟수에 따라 graphene이 IMC 성장에 미치는 영향을 관찰 하였다. 또한 IMC 성장 제어가 접합부의 기계적 특성에 미치는 영향을 살펴보고자 shear test를 진행하여 접합 강도를 비교 하였다.

Key words: 전자 패키징, Pb-free, graphene, ENIG, 계면 반응, IMC, 전단 강도
#Key words: 전자 패키징 #Pb-free #graphene #ENIG #계면 반응 #IMC #전단 강도

목차

목 차
국 문 초 록 iv
영 문 초 록 v
목 차 vi
List of Figures viii
List of Tables ix
1. 서 론 1
2. 이론적 배경 6
2.1 Pb-free 솔더 합금 6
2.1.1 Sn 솔더 합금 6
2.1.2 Sn-Ag 솔더 합금 6
2.1.3 Sn-Cu 솔더 합금 6
2.1.4 Sn-Bi 솔더 합금 7
2.1.5 Sn-In 솔더 합금 7
2.1.6 Sn-Zn 솔더 합금 7
2.1.7 Sn-Ag-Cu 솔더 합금 7
2.1.8 Sn-Ag-Bi 솔더 합금 7
2.1.9 Sn-Ag-Zn 솔더 합금 8
2.2 Pb-free 솔더 합금의 계면 반응 8
2.2.1 Cu-Sn 계면 반응 8
2.2.2 Ni-Sn 계면 반응 8
2.2.3 Sn-Ag-Cu 솔더와 Cu의 계면 반응 12
2.2.4 Sn-Ag-Cu 솔더와 Ni의 계면 반응 12
2.3 Graphene이 첨가된 솔더의 연구 동향 12
2.4 PCB 기판의 표면처리 15
2.4.1 OSP 표면처리 15
2.4.2 ENIG 표면처리 15
2.4.3 ENEPIG 표면처리 17
2.5 Ball shear test 12
3. 실험방법 18
3.1 Graphene 복합 Pb-free 솔더 페이스트 제조 18
3.2 복합 솔더 페이스트의 DSC 분석 18
3.3 복합 솔더 페이스트의 프린팅 19
3.4 리플로우 공정 20
3.5 접합부 특성 평가 20
4. 결과 및 고찰 26
4.1 솔더 페이스트의 DSC 결과 26
4.2 Graphene의 첨가가 계면 반응에 미치는 영향 28
4.3 Graphene의 첨가가 전단 강도에 미치는 영향 34
5. 결론 35
6. 참고문헌 36

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