본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

Sn3.5Ag와 Sn0.7Cu 무연솔더에 대한 고온 진동 신뢰성 연구

Reliability of High Temperature and Vibration in Sn3.5Ag and Sn0.7Cu Lead-free Solders

1

조회

0

다운로드

3

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류재료공학

초록

본 연구에서는 고 융점을 지니는 Sn-3.5Ag, Sn-0.7Cu 솔더의 복합 진동 신뢰성을 고찰하였다. 테스트 샘플은ENIG (Electroless Nikel Immersion Gold) 표면처리 된 BGA (Ball Grid Array)칩에 Sn-3.5Ag, Sn-0.7Cu 솔더볼을 접합후, 솔더볼이 장착된 BGA부품을 OSP (Organic Solderability Preservative) 표면처리 된 PCB에 리플로우 공정을 통하여실장 하였다. 복합 진동 신뢰성 시험 중에 부품의 저항 변화를 측정하기 위하여 BGA칩과 PCB는 데이지 체인을 구성하여 제작하였다. 이를 통한 저항의 변화와 시험 전후의 부품에 대한 전단 강도 시험을 통하여 두 종류의 솔더에 대한 복합환경에서의 신뢰성을 비교, 평가하였다. 120시간 복합 진동 동안 전기저항 증가와 접합강도 저하를 고려할 때 Sn-0.7Cu 솔더가 복합 환경에서 높은 안정성을 나타내었다.

Abstract

In this study, the complex vibration reliability of Sn-3.5Ag and Sn-0.7Cu having a high melting temperature was investigated. For manufacturing of BGA test samples, Sn-3.5Ag and Sn-0.7Cu balls were joined on BGA chips finished by ENIG and the chips were mounted on PCB finished OSP by using reflow process. For measuring of resistance change during complex vibration test, daisy chain was formed in the test board. From the results of resistance change and shear strength change, the reliability of two solder balls was compared and evaluated. During complex vibration for 120 hours, Sn-0.7Cu solder was more stable than Sn-3.5Ag solder in complex vibration test.

참고문헌 (12)

  1. S. K. Kang, "Pb-free solders for Electronic Packaging", Journal of Electronic Materials, 23(8), pp.701~ (1994)
  2. M. McCormack, "Improved Mechanical Properties in New, Pb-Free Solder Alloys", Journal of Electronic Materials, 23(8), pp.715~ (1994)
  3. Y. K. Jee, "Effects of Zn addition on the drop reliability of Sn-3.5Ag-xZn", Ni(P) solder joints, 2007, pp.22(10), 1879~
  4. Dianne Michell, "Board Level Thermal Cycle Reliability and Solder Joint Fatigue Life Predictions of Multiple Stacked Die Chip Scale Package Configuration", Proc. 54th Electronic Components and Technology Conference, pp.699~ (2004)
  5. 노보인, "Study on Characteristics of Sn-0.7wt%Cu-Xwt%Re Solder", 마이크로전자 및 패키징학회지, 14(4), pp.21~25 (2007), 한국마이크로전자및패키징학회
  6. 최재훈, "플립칩 본딩된 Sn-3.5Ag-0.5Cu 솔더범프의 electromigration 거동", 마이크로전자 및 패키징학회지, 11(4), pp.43~48 (2004), 한국마이크로전자및패키징학회
  7. R. W. Johnson, "The Changing Automotive Environment: High-Temperature Electronics", IEEE Trans. Electronics Packaging Manufacturing, 27(3), pp.164~ (2004)
  8. F. X. Che, "Vibration reliability test and finite element analysis for flip chip solder joints", Microelectronics Reliability, 49, pp.754~ (2009)
  9. Y. S. Chen, "Combining vibration test with finite element analysis for the fatigue life estimation of PBGA components", Microelectronics Reliability, 48, pp.638~ (2008)
  10. J. M. Song, "Resonant vibration behavior of Sn-Zn-Ag solder alloys", Journal of Alloys and Compounds, 379 (2004)
  11. S. K. KANG, "Studies of the Mechanical and Electrical Properties of Lead- Free Solder Joints", Journal of Electronic Materials, 31(11), pp.1292~ (2002)
  12. M. Date, "Ductile- to-brittle transition in Sn-Zn solder joints measured by impact test", Scripta Materialia, 51, pp.641~ (2004)

관련 논문AI추천

자동차 전장 보드용 고온 무연 솔더의 신뢰성 평가고용호, 유세훈, 이창우한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2010 · 제17권 제4호OSP•ENIG 표면 처리된 기판과 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더 접합부의 낙하충격 신뢰성 평가김성진, 박재현, 윤정원, 이종범, 이준희, 정승부, 추용철, 하상수, 하상옥한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2009 · 제16권 제1호리플로우 솔더링 공정 조건에 따른 Sn-Bi-Ag와 Sn-Ag-Cu 복합 무연 솔더 접합부 특성 연구고용호, 김동진, 김자현, 박영배, 천경영한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2022 · 제29권 제3호고속전단 시험을 이용한 Sn-37Pb BGA solder joints의 기계적 신뢰성 특성 평가문정탁, 박재현, 서원찬, 이종근, 장진규, 정승부, 하상수, 하상옥한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2008 · 제15권 제4호PCB 표면처리에 따른 Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In 무연솔더 접합부의 기계적 신뢰성에 관한 연구김성혁, 김재명, 박영배, 유세훈한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2012 · 제19권 제4호BGA 솔더 접합부의 기계적·전기적 특성에 미치는리플로우 횟수의 효과구자명, 이창용, 정승부한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2007 · 제14권 제4호

이 간행물의 다른 논문 (11건)