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제안 방법
- 따른 패키지 특성평가 중 제. 1 폴리머 절연층의 특성에 따른 솔더조인트의 열피로 특성을 평가하였다. 특히 솔더볼배열의 변화에 따른 솔 더 조인트의 파괴 모드 변화를 관찰하고 제1 폴리 머 절연층의 특성이 솔더조인트 파괴 모드 변화에 주는 영향을 고찰하였다.
- 1 폴리머 절연층의 특성에 따른 솔더조인트의 열피로 특성을 평가하였다. 특히 솔더볼배열의 변화에 따른 솔 더 조인트의 파괴 모드 변화를 관찰하고 제1 폴리 머 절연층의 특성이 솔더조인트 파괴 모드 변화에 주는 영향을 고찰하였다.
- Omega-CSP는 제1 폴리머 절연층의 특성 변화에 따른 솔더조인트 열 피로 특성 변화를 평가하기 위하여 기계적 특성 이 다른 4개 의 재료를 제1 폴리머 절 연층에 적용하여 각각 제작되었다. 또한 솔더볼배열 변화가 솔더 조인트의 신뢰성에 주는 영향을 평가하고자 두 종류의 솔더볼 배열, 즉, JEDEC 솔더볼배열과 하이닉스에서 설계한 솔더볼배열을 적용하여 제작되었다. Table 1과 Fig.
- %Sn- 37 wt.%Pb 솔더 볼을 사용하였으며 데이지 체인 배선을 구현하여 열피로 시험 중 발생하는 파손을 확인할 수 있도록 하였다.
- PCB에 실장되었으며, 0。(2에서 125°C의 온도 범위에서 열피로 특성을 평가하였다. 열피로 실험 시 가열 속도 및 냉각 속도는 25°C/min이었으며 최고 온도 및 최저 온도에서 10분간 유지하였다.
- 열피로 시험에 의하여 파괴된 솔더조인트는 단면 분석을 통하여 파괴 모드가 평가되었다. 솔 더 조인트는 3 pm의 다이아몬드 페이 스트를 사용하여 연마를 진행하였으며 단면 분석을 위하여 최고배율, 1500배의 광학현미경을 사용하였다.
- 열피로 주기 횟수에 따른 Omega-CSP의 파손은와이블 분포함 수로 분석하여 수치화하였다. 와이블 분포함 수 중 누적 고장율(CDF), F(x)는 다음과 같다.
- DNP가 짧은 하이닉스 솔더볼 배열의 경우 특성 수명이 약 430 사이클로 DNP가 큰 JEDEC 솔더볼배열의 785 사이클보다 낮은 수명값을 보이고 있는데 이는 기존에 보고된 결과와 정반대의 결과이다. 이러한 열피로 수명 변화의 원인을 분석하기 위하 여 파손이 발생한 시편의 단면 분석을 통하여 파괴 모드를 확인하였다.
- 하이닉스에서 개발하는 Omga-CSP를 사용하여 솔더볼 배열 변화에 따른 솔더조인트의 파괴 모드 변화를 관찰하고 제1 폴리머 절 연층의 특성 이솔더 조인트 파괴 모드 변화에 주는 영향을 확인하였다. 제1 폴리머절연층의 탄성계수가 큰 경우 솔더 볼의 DNP가 작을수록 열피로 수명 이 향상되 었으며 솔더조인트에서 파괴가 발생하였다.
- 열피로 실험 시 가열 속도 및 냉각 속도는 25°C/min이었으며 최고 온도 및 최저 온도에서 10분간 유지하였다. Omega-CSP의 열피로 시험에 의한 솔더조인트 파손 여부를 확인하기 위하여 열피로 주기, 100 사이클마다 데이지 체인의 저항을 측정하였으며, 데이지 체인 저항이 열피로 시험 전 대비 20배 이상 증가 시 파손으로 정의하였다.
대상 데이터
- 본 실험은 8 mm X 13 mm크기의 Omega-CSP를 사용하여 수행하였다. Omega-CSP는 제1 폴리머 절연층의 특성 변화에 따른 솔더조인트 열 피로 특성 변화를 평가하기 위하여 기계적 특성 이 다른 4개 의 재료를 제1 폴리머 절 연층에 적용하여 각각 제작되었다.
- 수행하였다. Omega-CSP는 제1 폴리머 절연층의 특성 변화에 따른 솔더조인트 열 피로 특성 변화를 평가하기 위하여 기계적 특성 이 다른 4개 의 재료를 제1 폴리머 절 연층에 적용하여 각각 제작되었다. 또한 솔더볼배열 변화가 솔더 조인트의 신뢰성에 주는 영향을 평가하고자 두 종류의 솔더볼 배열, 즉, JEDEC 솔더볼배열과 하이닉스에서 설계한 솔더볼배열을 적용하여 제작되었다.
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