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제안 방법
- Sn-3.5Ag-0.7Cu 솔더에 대하여, 도금층의 종류에 따른 젖음 특성, 솔더볼의 미세조직 및 전단 강도를 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 도금층 변화에 따른 Sn-3.5Ag-0.7Cu 솔더볼의 솔더링성을 조사하기 위해, 전술한 도금층들의 기판 위에 0.3mm의 Sn-3.5Ag-0.7Cu의 솔더볼을 올려놓았다. reflow machine을 사용하여 가열하였으며 이때 사용한 reflow machinee 열풍 및 적외선 겸용이다.
- 7Cu 솔더볼과 기판 간의 접합계면에서의 금속간 화합물 및 솔더내의 조직 변화를 관찰하고, 솔더볼의 전단 강도를 측정하였다. 또한, 도금층에 따른 젖음성도 평가하였다.
- 이 솔더는 Sn-37Pb에 비하여 융점은 약간 높지만 다른 무연솔더에 비하여 Cu기판의 용출 현상이 적다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기판의 도금층을 Cu, Cu/Sn, Cu/Ni, Cu/Ni/Au로 달리하여 Sn-3.5Ag-0.7Cu 솔더볼과 기판 간의 접합계면에서의 금속간 화합물 및 솔더내의 조직 변화를 관찰하고, 솔더볼의 전단 강도를 측정하였다. 또한, 도금층에 따른 젖음성도 평가하였다.
- 시편 표면에 존재하고 있는 산화막 등의 이물질을 제거하기 위하여 아세톤 용액에서 초음파 세척을 하고 염산희석액에 담근 후, 에탄올로 세정하였다. 시편에는 RMA-type의 플럭스를 도포하였는데, 플럭스의 활성화를 위하여 납조위에서 예열을 실시하였다.
- 시편 표면에 존재하고 있는 산화막 등의 이물질을 제거하기 위하여 아세톤 용액에서 초음파 세척을 하고 염산희석액에 담근 후, 에탄올로 세정하였다. 시편에는 RMA-type의 플럭스를 도포하였는데, 플럭스의 활성화를 위하여 납조위에서 예열을 실시하였다.
대상 데이터
- 시편의 도금은 Sn(5um), Ni(5um), Ni/Au (5um/500Å) 층을 사용하였으며, 각도금층은 무전해 도금법을 이용하여 적층하였다. 또한 비교 data로서 도금이 되지 않은 Cu시편을 사용하였다.
- 솔더의 각도금층에 대한 젖음 특성을 평가하기 위하여 시편은 무산소동(99.99%) 10x20x0.3(mm)을 사용하였다. 시편의 도금은 Sn(5um), Ni(5um), Ni/Au (5um/500Å) 층을 사용하였으며, 각도금층은 무전해 도금법을 이용하여 적층하였다.
- 3(mm)을 사용하였다. 시편의 도금은 Sn(5um), Ni(5um), Ni/Au (5um/500Å) 층을 사용하였으며, 각도금층은 무전해 도금법을 이용하여 적층하였다. 또한 비교 data로서 도금이 되지 않은 Cu시편을 사용하였다.
데이터처리
- 젖음력을 평가하기 위하여 Wetting balance tester를 이용하여 실험을 행하였으며, PC를 사용하여 그 결과를 분석하였다. wetting 실험시 솔더의 온도는 250℃로 고정하였고, 침지 깊이는 4mm, 침지 속도는 5mm/sec, 침지 시간은 5초를 유지하여, 50mN의 측정 범위에서 실험하였다.
이론/모형
- 접합 강도를 측정하기 위하여 bonding tester를 사용하였다. 팁과 기판 사이의 거리는 10um이고, 팁의 속도는 200um/sec로 전단 응력을 가하였다.
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