Sn-Ag 범프의 조성과 표면 형상에 영향을 미치는 도금 인자들에 관한 연구

The Effect of Electroplating Parameters on the Compositions and Morphologies of Sn-Ag Bumps

Sn-Ag 전해도금시 도금욕의 Ag 이온의 농도, 전류밀도, 펄스 주기, 첨가제등의 인자들이 솔더의 조성과 표면형상에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. Ag 이온의 농도와 시편에 가해지는 전류밀도를 변화시킴으로써 Sn-Ag 솔더내의 Ag 조성을 조절하는 것이 가능하였고 또한 전류밀도를 증가시키면 솔더의 미세조직의 크기가 감소되는것을 관찰하였다. 펄스 인가 주기와 첨가제의 양등을 변화시키면 솔더내 Ag의 조성이 달라지고 솔더의 표면 거칠기가 감소하면서 표면 형상이 변화됨을 확인하였다. 이러한 과정을 통하여 30 μm의 미세피치와 15μm의 범프 높이를 가지는 공정 Sn-Ag 솔더 범프를 형성하였다. 도금된 솔더의 조성은 EDS와 WDS 분석을 통하여 확인하였고 표면형상은 SEM과 3D surface analyzer를 사용하여 분석하였다.

With the variation of Ag concentration in bath, current density, duty cycle, additive and agitation for electroplating of Sn-Ag solder, the compositions and the morphologies of solder were studied. It was possible to controll Ag content in Sn-Ag solder by varying Ag concentration in bath and current density. The microstructure size of Sn-Ag solder decreased with increasing current density. Duty cycle of pulse electroplating and quantity of additive affected on Ag content of deposit and surface roughness. In this work eutectic Sn-Ag solder bumps with fine pitch of 30 μm and height of 15 μm was formed successfully. The Ag content of electrodeposited solder was confirmed by EDS and WDS analyses and the surface morphologies was analyzed by SEM and 3D surface analyzer.