In과 Sn 솔더를 이용한 저온 접합부의 미세 구조 관찰

Abstract

고화질의 디스플레이를 구현하기 위하여 구조적인 개발뿐만 아니라 LSI의 미세피치 실장 기술 역시 확보되어야만 한다. 또한 LCD의 경우 칩 실장시 고온 접합 공정은 액정과 편광물질에 악영향을 미치므로 COG(Chip On Glass), COP(Chip On Plastic)등에 적용 가능한 저온 접합 공정의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 순수한 두 금속의 상호확산에 의한 융점 저하 현상을 이용하여 In과 Sn 솔더를 융점 이하에서 접합, 그 미세구조와 특성을 분석하였다. Si wafer위에 하부 금속층인 Cu(2 ㎛)/Ti(0.05 ㎛)를 증착하고 In(99.99wt%)과 Sn(99.99wt%) 솔더를 각각의 시편에 evaporation한다. 접합부의 전기적 및 기계적 특성을 관찰하기 위하여 20 ㎜ × 5 ㎜ 크기로 시편 제작 후 hot plate위에서 In(mp:153℃)과 Sn(mp:232℃)의 융점 이하인 120℃에서 접합을 하였으며 접합부 단면관찰 결과 120℃의 온도에서도 두 솔더가 반응하여 용융된 혼합층을 확인 할 수 있었다. 솔더층의 증착 두께(10, 20 ㎛), 접합 시간(0.5, 1, 5, 10분) 및 접합 하중(0, 50, 100gf)의 변수에 따른 접합부의 특성을 평가하였다. SEM, EDS를 이용하여 접합부 단면의 미세구조와 상분석을 수행 하였다.