마이크로전자및패키징학회지 (Journal of the Microelectronics and Packaging Society)
- 제15권2호
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- Pages.47-54
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- 2008
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- 1226-9360(pISSN)
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- 2287-7525(eISSN)
컴포넌트에서의 비정상적인 금속간화합물 성장이 보드 레벨 기계적 신뢰성에 미치는 영향
The Effect of Abnormal Intermetallic Compounds Growth at Component on Board Level Mechanical Reliability
- 최재훈 (삼성전자, Device Packaging 센터) ;
- 함현정 (삼성전자, Device Packaging 센터) ;
- 황재선 (삼성전자, Device Packaging 센터) ;
- 김용현 (삼성전자, Device Packaging 센터) ;
- 이동춘 (삼성전자, Device Packaging 센터) ;
- 문점주 (삼성전자, Device Packaging 센터)
- Choi, Jae-Hoon (Device Packaging Center, SAMSUNG Electronics) ;
- Ham, Hyon-Jeong (Device Packaging Center, SAMSUNG Electronics) ;
- Hwang, Jae-Seon (Device Packaging Center, SAMSUNG Electronics) ;
- Kim, Yong-Hyun (Device Packaging Center, SAMSUNG Electronics) ;
- Lee, Dong-Chun (Device Packaging Center, SAMSUNG Electronics) ;
- Moon, Jeom-Ju (Device Packaging Center, SAMSUNG Electronics)
- 발행 : 2008.06.30
초록
컴포넌트에서의 비정상적인 금속간화합물 성장이 보드 레벨 기계적 신뢰성에 미치는 영향을 연구하기 위하여, 전기 도금된 Ni/Au UBM과 Sn2.5Ag0.5Cu 솔더의 리플로우 횟수 및 고온 시효 시간에 따른 금속간 화합물 성장거동을 관찰하였다. 각 조건별로 처리된 컴포넌트에서 솔더 접합부의 기계적 특성을 비교하기 위하여, 전단 속도 변화에 따른 볼 전단 시험을 실시하여 전단에너지 값을 측정하였다. 마지막으로, 보드 레벨에서의 기계적 신뢰성 시험을 위하여 조건별로 처리된 컴포넌트를 PCB 보드에 실장하여, 3점 굽힘 시험 및 충격 시험을 실시한 후 파괴모드를 분석하였다.
In this paper, we studied how and why did abnormal IMC growth at component affect on board level mechanical reliability. First, interfacial reactions between Sn2.5Ag0.5Cu solder and electrolytic Ni/Au UBM of component side were investigated with reflow times and thermal aging time. Also, to compare mechanical reliability of component level, shear energy was evaluated using the ball shear test conducted with variation of shear tip speed. Finally, to evaluate mechanical reliability of board level, we surface-mounted component fabricated with each condition on PCB side. After conducting of 3 point bending test and impact test, we confirmed solder joint crack mode using cross-sectioning and dye & pry penetration method.