Ti/Cu/Au UBM의 Au 두께와 리플로우 온도에 따른 Sn-52In 솔더와의 계면반응 및 전단 에너지

Interfacial Reaction and Shear Energy of Sn-52In Solder on Ti/Cu/Au UBM with Variation of Au Thickness and Reflow Temperature

Au 층의 두께를 0.1~0.7μm로 변화시킨 0.1μm Ti/3 μm Cu/Au UBM 상에서 48Sn-52In 솔더를 150-250℃의 온도 범위에서 리플로우시 UBM/솔더 반응에 의한 금속간화합물의 형성거동을 분석하였다. 또한 Ti/Cu/Au UBM의 Au 두께 및 리플로우 온도에 따른 볼 전단강도와 전단에너지를 분석하였다. 150℃와 200℃에서 리플로우 시에는 UBM/솔더 계면에 Cu₆(Sn,In)₅와 AuIn₂ 금속간 화합물이 형성되어 있으나, 250℃에서 리플로우 시에는 솔더 반응이 크게 증가하여 UBM이 대부분 소모되었다. 볼 전단강도는 UBM/솔더 반응과 일치하지 않는 결과를 나타내었으나, 전단 에너지는 UBM/솔더 반응과 잘 일치하는 변화 거동을 나타내었다.

Interfacial reactions between 48Sn-52In solder and 0.1μm Ti/3 μm Cu/Au under bump metallurgies(UBM) with various Au thickness of 0.1~0.7μm have been investigated after solder reflow at 150℃,200℃, and 250℃ for 1 minute. Ball shear strength and shear energy of the Sn-52In solder bump on each UBM was also evaluated. With reflowing at 150℃ and 200℃, Cu₆(Sn,In)₅ and AuIn₂ intermetallic compounds were formed at UBW solder interface. However, UBM was consumed almost completely with reflowing at 250℃. While ball shear strength was not consistent with UBM/solder reactions, ball shear energy matched well with UBM/solder reactions.