BGA 솔더 접합부의 기계적·전기적 특성에 미치는리플로우 횟수의 효과
Effect of Reflow Number on Mechanical and Electrical Properties of Ball Grid Array (BGA) Solder Joints
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초록
본 연구에서는 리플로우 횟수를 달리하여 Sn-37Pb, Sn-3.5Ag와 Sn-3.5Ag-0.75Cu (all wt.%) BGA 솔더 접합부들을 OSP가 코팅된 Cu 패드 상에 형성시킨 후, 기계적·전기적 특성을 연구하였다. 주 사전자현미경 분석 결과, 접합 계면에 생성된 Cu6Sn5 금속간화합물 층의 두께는 리플로우 횟수가 증가함 에 따라 증가하였다. Sn-Pb와 Sn-Ag-Cu 솔더 접합부의 경우, 3회 리플로우 후 최대 전단 강도를 나타내 었으며, Sn-Ag 솔더 접합부의 경우 4회 리플로우 후 최대 전단 강도를 나타내었다. 이후 리플로우 횟수 가 10회까지 증가함에 따라 전단 강도는 점차 감소하였다. 리플로우 횟수가 증가함에 따라 전기적 특성 은 점차 감소하였다.
Abstract
: In this study, the mechanical and electrical properties of three different ball grid array (BGA) solder joints, consisting of Sn-37Pb, Sn-3.5Ag and Sn-3.5Ag-0.75Cu (all wt.%), with organic solderability preservative (OSP)-finished Cu pads were investigated as a function of reflow number. Based on scanning electron microscopy (SEM) analysis results, a continuous Cu6Sn5 intermetallic compound (IMC) layer was formed at the solder/substrate interface, which grew with increasing reflow number. The ball shear testing results showed that the shear force peaked after 3 reflows (in case of Sn-Ag solder, 4 reflows), and then decreased with increasing reflow number. The electrical property of the joint gradually decreased with increasing reflow number.
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