Cu를 포함하는 Sn계 무연솔더와 백금층의 계면금속간 화합물 성장에 미치는 시효처리 효과

Abstract

전자제품의 고집적화, 경박단소화, 무연솔더로의 대체 등에 의해 솔더와 금속층의 계면 신뢰성에 대한 중요성이 강조되어 Cu, Ni등의 금속층과 무연솔더의 계면반응에 대한 많은 연구가 이루어져 왔다. Pt는 용해속도와 산화속도가 늦어 안정적인 금속층으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 무연솔더와 Pt사이의 반응에 따른 연구 중 시효에 따른 계면금속간화합물 성장거동을 연구하였다. 시편은 Sn0.7wt%Cu, Sn3.8wt%Ag0.7wt%Cu솔더와 Si위에 스퍼트링방법으로 증착한 Pt박막을 사용하였다. 시효처리는 솔더를 각각 260, 250℃에서 30초간 리플로후 25, 150, 170℃의 세가지 온도에서 25 ~ 121 시간 동안 시효 하였다. 온도와 시간에 따른 계면금속간화합물의 두께 변화를 측정하였으며, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS)를 이용하여 계면금속간화합물의 morphology및 조성 변화를 분석하였다. 분석결과 계면금속간화합물은 PtSn4가 발견되었고. 성장은 확산 메카니즘을 따르며, Sn3.8wt%Ag0.7wt%Cu/Pt는 145.3kJ/mol, Sn0.7wt%Cu/Pt는 165.1kJ/mol의 생성활성화에너지를 나타냄을 발견하였다. 본 연구는 과학기술부의 국제공동 연구사업 연구비지원에 의해 수행되었으며 연구비 지원에 감사드립니다.