Abstract
The microstructure, wettability, shear strength and aging effect of Sn-3.5Ag/Cu and Alloy42 lead-frame solder joints were measured for comparison. In the case of Sn-3.5Ag/Cu, Ag$_3$Sn and Cu$\sub$6/Sn$\sub$5/ phases in the matrix Sn and 1∼2$\mu\textrm{m}$ thick Cu$\sub$6/Sn$\sub$5/ Phase at the interface of solder/lead-frame were formed. In the case of Sn-3.5AAg/A11oy42, only Ag$_3$Sn Phase of low density in the matrix Sn and 0.5∼1.5$\mu\textrm{m}$ thick FeSn$_2$phase at the interface of solder/lead-frame were formed. Comparing to Cu, Alloy42 shear strength of Alloy 42 solder joints was smaller than that of Cu and all declined after aging. After aging at 180$^{\circ}C$ for 1 week, η-Cu$\sub$6/Sn$\sub$5/ layer was formed on Cu lead-frame, while AgSn$_3$ phase in the matrix and thickened FeSn$_2$at the interface were formed on Alloy42 lead-frame.
Sn-3.5Ag 무연합금을 Cu 및 Alloy42 리드프레임에 납땜접합(solder joint)하고 미세조직, 젖 음성, 전단강도, 시효효과를 측정하여 비교하였다. CU의 경우, 납땜의 Sn기지상안에 Ag$_3$Sn$_{5}$상이, 그리고 땜납/리드프레임의 경계면에는 1~2$\mu\textrm{m}$ 두께의 Cu$_{6}$Sn$_{5}$상이 형성되었다. Alloy42의 경우, 기지상내에는 낮은 밀도의 Ag$_3$Sn상만이, 그리고 계면에는 0.5~1.5$\mu\textrm{m}$ 두께의 FeSn$_2$이 형성되었다. 한편. Cu에 비해 Alloy42 리드프레임에서 전단강도는 낮았으며, 시효 시간에 따라 전단강도는 모두 감소하였다. 18$0^{\circ}C$에서 1주일간 시효처리 후, Cu 리드프레임에는 계면에 η-Cu$_{6}$Sn$_{5}$ 층이 15-20$\mu\textrm{m}$ 성장하였고, A11oy42 리드프레임에는 기지상내에 AgSn$_3$이 조대하게 성장하였으며, 계면에는 FeSn$_2$층만이 약 $1.5\mu\textrm{m}$로 성장하였다.성장하였다.