상세검색
최근 검색어 전체 삭제
다국어입력
즐겨찾기0
한국마이크로전자및패키징학회.jpg
KCI등재 학술저널

BGA 솔더 조인트의 전단강도에 미치는 Cu 첨가 솔더의 영향

금속간 화합물의 두께와 솔더와 금속간 화합물의 계면 거칠기가 Cu pad위의 BGA솔더 조인트의 전단강도에 미치는 영향을 Sn (0. 1.5, 2.5wt.% Cu)와 Sn-40Pb (0, 0.5wt.% Cu) 솔더를 사용하여 알아보았다. 각각의 조성의 솔더를 사용하여 솔더링 반응을 1, 2 ,4분 동안 한 후 전단강도를 측정하였다. Sn솔더에 Cu 첨가는 초기 금속간 화합물의 두께를 증가시키는 결과를 가져오는 반면 Sn-40Pb 솔더의 경우에는 주로 금속간 화합물/솔더의 계면거칠기의 감소를 가져오게 된다. 최대 전단 강도값을 나타내는 금속간 화합물의 임계두께는 솔더의 물질에 따라 변하게 되는데, 본 실험에서는 Sn-Cu솔더의 경우에는 ~2.3 μm, Sn-Pb-Cu에서는 ~ 1.2 μm 정도로 측정되었다. 금속간 화합물의 임계두께는 금속간 화합물/솔더의 계면이 더욱 거칠어질수록 증가하는 것으로 나타났다. 이는 파단면 관찰에서 나타난 초기의 솔더내에서의 파괴가 금속간 화합물이 임계두께 이상으로 성장함에 금속간 화합물/솔더의 계면으로 이동하는 결과와 일치한다.

Shear strengths of BGA solder joints on Cu pads were studied for Cu-containing Sn (0, 1.5, and 2.5 wt.% Cu) and Sn-40Pb (0 and 0.5wt.% Cu) solders, with emphasis on the roles of the Cu-Sn intermetallic layer thickness and the roughness of the interface between the intermetalic layer and solder. The shear strength test was performed for as-soldered solder joints with various soldering reaction times up to 4 min. The addition of Cu to the pure Sn solder results in an enhanced growth of the intermetallic layer whereas the effect of Cu addition to the Sn-40Pb solder is primarily on the reduction of the roughness of the intermetallic/solder interface. The critical thickness of the intermetallic layer for a maximum shear strength depends on the solder materials, which was measured to be ~ 2.3 μm for Sn-Cu solders and ~ 1.2 μm for Sn-Pb-Cu solders. The shear strength at the critical intermetallic layer thickness seems to increase as the intermetallic/solder interface becomes rougher. This is in accordance with the observation that the sheared fracture occurred initially within the solder tends to shift towards the intermetallic/solder interface as the intermetallic layer grows above the critical thickness.

1. 서론

2. 실험 방법

3. 결과 및 고찰

4. 결론

참고문헌