Sn-Ag-Cu계 무연 솔더볼 접합부의 굽힘충격 시험방법 표준화
Standardization of Bending Impact Test Methods of Sn-Ag-Cu Lead Free Solder Ball
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초록
본 연구에서는 무연솔더볼 접합부의 신뢰성평가를 위해 굽힘충격 시험법을 사용하였다. 시험 방법의 표준화를위하여 시험 시의 주파수, +/-진폭의 크기 등을 각각 변화하여 가면서 각 조건이 결과치에 미치는 영향을 분석하고 굽힘충격 시험을 위한 최적조건을 도출하였다. 굽힘충격 시험을 위한 최적조건은 주파수 10 Hz, 진폭은 (+12/-1)~(+15/-1)의범위이었다. 시험에 사용된 PCB 표면처리는 Cu-OSP(Organic Solderability Preservative)와 ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold) 및 ENEPIG(Electroless Nickel, Electroless Palladium, Immersion Gold)의 3종류를 사용하였고, 솔더접합계면과 파단면을 관찰한 결과 Cu-OSP와 ENIG의 경우 금속간 화합물 층을 따라서 균열이 발생하여 파단이 일어났으나, ENEPIG의 경우에는 주로 솔더 영역에서만 균열이 생성되고 성장하였다.
Abstract
An impact bending test method was used to evaluate the reliability for the solder joint of lead-free solder ball. In order to standardize the test method, the four point impact bending test was applied under the conditions of various frequencies and amounts of +/-amplitude respectively. Effects on the results were analysed. The optimum condition for impact bending test achieved in this study was the frequency of 10 Hz, and the amplitude of (+12/-1)~(+15/-1). 3 kinds of surface finishes Cu-OSP (Organic Solderability Preservative), ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), and ENEPIG (Electroless Nickel, Electroless Palladium, Immersion Gold) were used. Fracture surface showed that cracks were initiated and fractured along the intermetallic layer in the case of surface finishes of Cu-OSP and ENIG, while in the case of ENEPIG the cracks were initiated and propagated in the solder region.
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