Electrodeposition 변수에 따른 Sn 도금의 표면 거칠기와 플립칩 접속된 Sn 범프의 접속저항

Surface Roughness of the Electroplated Sn with Variations of Electrodeposition Parameters and Contact Resistance of the Flip-chip-bonded Sn Bumps

플립칩 공정에 Sn 범프를 적용하기 위해 도금전류밀도와 전류모드에 따른 Sn 도금막의 표면 거칠기와 경도를 측정하였다. 전류밀도 5~50ma/cm²에서 전기도금한 Sn 도금막은 2.0~2.4μm의 표면 거칠기를 나타내었으며, 직류모드보다 펄스모드로 형성한 Sn 도금막에서 표면 거칠기가 감소하였다 할로겐 램프를 사용하여 300℃에서 3초간 유지하는 표면 열처리에 의해 Sn 도금의 표면 거칠기가 1μm 정도로 현저히 저하되었다. 전류밀도 5~50mA/cm²에서 전기도금한 Sn 도금막은 10 Hv의 경도를 나타내었다. Sn 범프들을 이용하여 플립칩 본딩한 시편들은 33~17mΩ의 낮은 접속저항을 나타내었다.

Surface roughness and hardness of the electroplated Sn were characterized with variations of electroplating current density and current mode. The Sn electroplated at 5~50mA/cm² exhibited the surface roughness of 2.0~2.4μm. The Sn electroplated with pulse current mode exhibited low surface roughness compared one processed with direct current mode. With surface annealing at 300℃ for 3 sec using halogen lamp, surface roughness of the Sn bump was substantially reduced to 1μm. The Sn electroplated at 5~50mA/cm² exhibited the hardness of 10 Hv. Low contact resistances of 33~17mΩ were obtained for specimens flip-chip bonded with Sn bumps.