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고준 명
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1 82 연구논문 Sn-40Pb/Cu 및 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 솔더접합계면의금속간화합물형성에필요한활성화에너지 홍원식 * 김휘성 ** 박노창 * 김광배 ** * 전자부품연구원신뢰성평가센터 ** 한국항공대학교항공재료공학과 Activation Energy for Intermetallic Compound Formation of Sn-40Pb/Cu and Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu Solder Joints Won-Sik Hong*, Whee-Sung Kim**, Noh-Chang Park* and Kwang-Bae Kim** *Reliability and Failure Analysis Center, Korea Electronics Technology Institute, Gyeonggi , Korea **Department of Materials Engineering, Hankuk Aviation University, Gyeonggi , Korea Abstract Sn-3.0Ag-0.5Cu lead free solder was generally utilized in electronics assemblies. But it is insufficient to research about activation energy(q) that is applying to evaluate the solder joint reliability of environmental friendly electronics assemblies. Therefore this study investigated Q values which are needed to IMC formation and growth of Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu and Sn-40Pb/Cu solder joints during aging treatment. We bonded Sn-3.0Ag-0.5Cu and Sn-40Pb solders on FR-4 PCB with Cu pad(t=80 μm ). After reflow soldering, to observe the IMC formation and growth of the solder joints, test specimens were aged at 70, 150 and 170 for 1, 2, 5, 20, 60, 240, 960, 15840, and min, respectively. SEM and EDS were utilized to analysis the IMCs. From these results, we measured the total IMC(Cu 6 Sn 5 +Cu 3 Sn) thickness of Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu and Sn-40Pb/Cu interface, and then obtained Q values for the IMC(Cu 6 Sn 5, Cu 3 Sn) growth of the solder joints. *Corresponding author : wshong@keti.re.kr (Received February 14, 2007) Key Words : Activation energy, SnAgCu, Intermetallic compound, Solder joints 1. 서론 전자제품의경박단소화및고집적화에대한기술개발요구는지속적으로대두되고있으며, 한편으로지구환경보호에대한관심과규제는고조되고있다. 전자제품에사용되는유해물질의사용규제 1) 에의해친환경전자제품은실용화되고있다. 이에따라기존에사용하고있는솔더에납 (Pb) 을사용하지않는무연솔더 (Pbfree solder) 는이미실용화되어사용량이증가추세에있다. 무연솔더적용시고온의솔더링공정으로인해야기되는솔더접합부신뢰성에대한많은연구가이루 어지고있다. 솔더접합부신뢰성열화에영향을미치는주요인자는인쇄회로기판 (Printed Circuit Board, PCB) 과솔더접합계면의금속간화합물 (Intermetallic Compound, IMC) 형성과성장이다. 현재국내전자제품에일반적으로사용되는무연솔더는 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더이다. 그러나이조성의무연솔더를적용한전자제품의수명평가에적용되고있는활성화에너지 (activation energy, Q) 에대한연구는많지않은실정이다. 따라서본연구는시효처리조건에따른솔더접합부의미세조직변화및 IMC의형성과성장에필요한 Q 값을실험적방법을사용하여산출하였다. 실험에사용된솔더는 Sn-40Pb와 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더를사용하였 184 Journal of KWJS, Vol. 25, No. 2, April, 2007

2 Sn-40Pb/Cu 및 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 솔더접합계면의금속간화합물형성에필요한활성화에너지 83 고, FR-4 기판에 80μm두께의 Cu 패드를형성한후유무연솔더에대해각각 220, 245 에서 2.5, 0.75 분간리플로우솔더링하였다. 솔더링후시효시간에따른솔더접합계면의 IMC 성장을관찰하기위해시효온도와시간을변화하여시효처리한후주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM) 과에너지분산스펙트럼 (energy dispersive X-ray spectrometer, EDS) 을이용하여 IMC를분석하였다. 이결과로부터솔더접합계면에서고상간의상호확산반응으로형성된 IMC 성장두께를측정한후아레니우스방정식을활용하여 Cu-Sn 계 (Cu 6Sn 5+Cu 3Sn) IMC 형성에필요한 Q 값을구하였다. 2. 실험방법 실험에사용된시편은유연솔더 (Sn-40Pb) 와무연솔더 (Sn-3.0Ag-0.5Cu) 를사용하여리플로우솔더링한후시효처리하였으며, 각각의시효온도와시효시간에따라솔더접합계면에형성된금속간화합물 (IMC) 의종류와두께를분석하였다. 솔더접합부에형성된 IMC 성장에필요한활성화에너지는측정된 IMC 두께로부터아레니우스방정식을이용하여계산하였다. 2.1 리플로우솔더링및시효처리본실험에사용된재료는직경 3.0 mm의 Sn- 40Pb, Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더펠렛 (pallet) 을사용하였고, 두께 1.2 mm PCB에는직경 0.8 mm Cu 패 드를형성한후 FR-4 PCB 위에리플로우솔더링 (reflow soldering) 방법으로제작하였다. 솔더링공정은 4 Zone IR 리플로우장비를이용하여질소가스분위기하에서실시하였다. IMC 성장을관찰하기위해 0, 70, 150, 170 의시효온도에서각각 1, 2, 5, 20, 60, 240, 960, 15840, 28800, 분간시효처리하였다. 2.2 금속간화합물분석및활성화에너지 (Q) 유무연솔더의시효처리조건에따른솔더접합부 IMC를조사하기위해에너지분산스펙트럼 (EDS) 분석을이용하여 IMC 층의성분분석을실시하였고주사전자현미경 (SEM) 을사용하여미세조직관찰및 IMC 성장두께를측정하였다. 일반적으로고상간의확산반응에의한 IMC 성장은단순포물선의방정식으로나타난다 2). 따라서 Sn-40Pb 와 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더의시효온도와시효시간에따른 IMC 성장에필요한활성화에너지의계산은단순포물선방정식을이용하여성장속도상수 (k) 값을구하고아레니우스식 (Arrhenius equation) 을이용하여활성화에너지값을계산하였다. 3. 결과및고찰 3.1 금속간화합물분석 유무연솔더의시효처리조건에따라형성된솔더접합부 IMC의형성결과를다음 Fig. 1과 Fig. 2에나 Aging Temp. ( ) Aging Time (min) As Reflowed ,840 43, Fig. 1 SEM images of Sn-40Pb/Cu solder joints with aging temperature and time 大韓熔接接合學會誌第 25 卷第 2 號, 2007 年 4 月 185

84 홍원식 김휘성 박노창 김광배 Aging Temp. ( ) Aging Time (min) As Reflowed 60 960 15,840 43,200 70 150 170 Fig. 2 SEM images of Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu solder joints with aging temperature and time 타내었다.

3 84 홍원식 김휘성 박노창 김광배 Aging Temp. ( ) Aging Time (min) As Reflowed ,840 43, Fig. 2 SEM images of Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu solder joints with aging temperature and time 타내었다. 유무연솔더모두시효온도와시간이증가함에따라 IMC 층의두께는증가하는것으로나타났다. 또한 IMC 층의두께는시효시간이짧은경우 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더가 Sn-40Pb 솔더보다더빠르게성장하였으나시효시간이증가할수록 IMC 층의두께는 Sn-40Pb 솔더가더빠르게증가하였다. 솔더접합부에형성된금속간화합물을분석한결과 PCB Cu 패드와 Sn-40Pb 솔더접합부에는 Cu-Sn 계 IMC인 η-상 (Cu 6 Sn 5 ) 과 ε-상 (Cu 3 Sn) 의 IMC가형성된것을알수있었다. IMC의두께측정결과 Sn- 40Pb 솔더의경우 70, 150, 170 에서각각 30일간시효처리한경우최대 2.6, 15.6, 24.6 μm정도성장하였다. 무연솔더인 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더의경우 70, 150, 170 에서각각 30일간시효처리한경우최대 4.8, 7.3, 9.8 μm정도성장하였다. 이것으로볼때무연솔더가기존의유연솔더에비해동일한시효조건에서 IMC의성장두께가작게형성, 성장되는것을알수있었다. 형성된 IMC의종류를분석해본결과, Fig. 3 과같이 Sn-40Pb 솔더접합부에는 Cu 6 Sn 5 가생성되었으며, 시효시간이경과함에따라 Cu pad와 Cu 6 Sn 5 가반응하여 Cu 3 Sn이생성되는것으로나타났다. Cu 6 Sn 5 상은모든온도에서형성되며, 입자의구조가상대적으로거친형상을가지고있고, 60 이상의온도에서 Cu-Cu 6 Sn 5 계면으로부터 Cu 3 Sn이형성되기시작한다고알려져있다 3,4). 이것은일반적으로 Sn-Pb계솔더 /Cu 접합계면에발생되는 IMC 형태로써알려져있으며, 외관모양은 6각형침상 (hexagonal needles) 형태를가지고있고때론내부가비어있는형태를보이기도한다. IMC의크기는솔더링후냉각시서냉에의해입자크기가조대화되며 Cu 6 Sn 5 는솔더접합계면의강도측면에서해롭지않다는보고도있다 5). Steen 6) 은하지금속과용융솔더코팅층사이에형성된 IMC의성장과모양은용융솔더의퍼짐상태와두께에의존한다고하였다. IMC의표면은 Cu 에비해상대적으로거친표면을형성하며, 이후액체흐름방향으로돌출된 IMC 표면은급속히분해되는반면냉각하는동안솔더에포함된불순물이나 Pb와같은다른종류의배출은수지상정 (dendrite) 나노듈 (nodular) 형상을갖게되고, 이것은계면의농도구배 (concentration gradient) 를최소화하기위한냉각속도와냉각능력에의존하게된다고보고하였다. 솔더접합계면에형성된 IMC의결정구조는대칭성이낮아소성변형이제한적으로구속되고이에따라단단하고취성이강한특징을갖게된다. 또한계면에발생되는 IMC의종류는사용된솔더의조성과 PCB 패드재료및 UBM(under bump material) 재료에따라달라지며, 이것이접합신뢰성에어떤영향을미칠지는사용된상황에따라달라진다. 그러나장기적인접합신뢰성측면에서두꺼운 IMC의형성은접합강도및피로강도의저하요인이되는것으로판단된다. Sn-40Pb 솔더의시효온도에따른미세조직을관찰한결과 Fig. 1 및 Fig. 3과같고, Sn-Pb의공정조직을관찰한결과리플로우직후 Pb- rich 조직이형성되며시효시간이증가함에따라조대화되는것으로관찰되었다. 186 Journal of KWJS, Vol. 25, No. 2, April, 2007

Sn-40Pb/Cu 및 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 솔더접합계면의금속간화합물형성에필요한활성화에너지 85 (a) Cu 6 Sn 5 (b) Cu 3 Sn (c) (d) Sn Sn-rich Pb-rich Pb Cu 6 Sn 5 Cu 3 Sn Cu Pad Fig.

interface Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 접합계면에서는 η-상 (Cu 6 Sn 5 ) 과 ε-상 (Cu 3 Sn) 의 IMC가형성되었다. 또한접합계면부근과솔더에는 Ag 3Sn이형성된것을 Fig. 2와 Fig. 4에서관찰할수있다. 시효온도와시효시간에따른 IMC의생성두께는 Fig. 5에나타내었다.

Cu 6 Sn 5 는계면의 Cu 패드와솔더의반응에의해생성되는것외에모재에서석출하여분산되어있었다. 그리고 Ag 3 Sn은리플로우직후솔더의미세조직내에서조대한상으로형성되지않고미세하게분산되어존재하며, 시효온도와시간이증가함에따라성장하는것으로관찰되었다. 또한비교적적은양의 2차상인 Ag 3 Sn은조대한미세조직의형성을막는역할을하게된다.

4 Sn-40Pb/Cu 및 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 솔더접합계면의금속간화합물형성에필요한활성화에너지 85 (a) Cu 6 Sn 5 (b) Cu 3 Sn (c) (d) Sn Sn-rich Pb-rich Pb Cu 6 Sn 5 Cu 3 Sn Cu Pad Fig. 3 Cross-sectional SEM images of the Sn-40Pb/Cu interface aged at 150, 43,200 min aging : (a) overall s hape of the joint, (b) EDS analysis results of IMCs, (c), (d) magnified images of the solder/cu interface Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 접합계면에서는 η-상 (Cu 6 Sn 5 ) 과 ε-상 (Cu 3 Sn) 의 IMC가형성되었다. 또한접합계면부근과솔더에는 Ag 3Sn이형성된것을 Fig. 2와 Fig. 4에서관찰할수있다. 시효온도와시효시간에따른 IMC의생성두께는 Fig. 5에나타내었다. 초기계면에생성된 IMC는 Cu 6Sn 5 이었으며, 시효시간이증가함에따라 Cu 3 Sn 층이생성되었다. 이것은 Sn-40Pb/Cu 접합계면에서생성되는 IMC의발생메카니즘과동일하다. 그러나 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더조성에첨가된 Ag, Cu에의해접합계면에서는 Ag 3 Sn과 Cu 6 Sn 5 의 IMC가생성되었다. Cu 6 Sn 5 는계면의 Cu 패드와솔더의반응에의해생성되는것외에모재에서석출하여분산되어있었다. 그리고 Ag 3 Sn은리플로우직후솔더의미세조직내에서조대한상으로형성되지않고미세하게분산되어존재하며, 시효온도와시간이증가함에따라성장하는것으로관찰되었다. 또한비교적적은양의 2차상인 Ag 3 Sn은조대한미세조직의형성을막는역할을하게된다. Sn-Ag-Cu계공정상은앞서언급한것과같이육방정계단위정 (hexagonal unit cell) 으로도대표되는사방정계 (orthorhombic) 구조의 Ag 3Sn과 Cu 6Sn 5 이다 7). Fig. 4에서도볼수있는것과같이 Cu 6 Sn 5 는솔더 /Cu 계면에서형성되었고, 솔 더에형성된 Ag 3 Sn은침상형태의섬유상조직을형성하였으며, 성분분석결과 Cu 6 Sn 5, Cu 3 Sn 그리고 Ag 3Sn IMC임을확인할수있었다. 단면미세조직으로관찰할경우 Ag 3 Sn은 Sn에미세하게분포되어있는분산강화조직으로 β-sn 초정을둘러싼공정조직처럼나타나며또한모재와의정합성도우수한것으로보고되어있다 11). 이렇게솔더에형성된 Ag 3 Sn, Cu 6 Sn 5 는미세입자로보이지만실제입체적인형상은상당한길이의섬유상조직을갖으며, Sn 모재에 Ag 의고용도는거의없는것으로보고되어있다 11). Ag 3 Sn이안정화합물이란점과 Sn 중에 Ag의고용도가매우낮으므로인해 Ag 3Sn은고온에서장시간방치되어도조대화되기어려우며내열성도다른합금과비교하여양호한편이다 11). Ag 함량의증가에따라조직미세화가발생하여강도가증가하지만동시에초정 Ag 3 Sn이생성되어결함 (defect) 으로작용될가능성이높아진다는보고도있다 8,11). 3.2 활성화에너지 Fig. 5는 Sn-40Pb/Cu와 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 의접합계면에형성된 IMC의생성두께를시효온도와시간 大韓熔接接合學會誌第 25 卷第 2 號, 2007 年 4 月 187

5 86 홍원식 김휘성 박노창 김광배 Cu 3 Sn Cu 6 Sn 5 (e) Ag 3 Sn Cu 6 Sn 5 Fig. 4 Cross-sectional SEM images of the Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu interface aged at 150, 960 min : (a), (c) overall s hape of the joint, (b), (d) magnified image of the solder/cu interface, (e) EDS analysis results of IMCs b etween the solder and Cu Thickness( μm ) (a) Total IMC Thickness of SnPb Solder Joint : y = x : y = 0.008x : y = 0.014x Thickness( μm ) (b) Total IMC Thickness of SnAgCu Solder Joint : y = x : y = x : y = x Aging time(sec ½ ) Aging time(sec ½ ) Fig. 5 Total IMC thickness with temperature and time: (a) Sn-40Pb solder joint, (b) Sn-3.0Ag-0.5Cu solder joints 에따라나타낸것이다. Sn-40Pb 인경우시효온도가증가함에따라 IMC의생성두께가증가하고있는것을알수있으며, 시효시간이증가됨에따라 IMC의성장 두께는급속히증가하였다. 또한초기시효처리 20분경과후부터 IMC의생성두께가선형적으로급격히증가되는것을알수있다. Sn-40Pb/Cu의경우 70, 150, 188 Journal of KWJS, Vol. 25, No. 2, April, 2007

6 Sn-40Pb/Cu 및 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 솔더접합계면의금속간화합물형성에필요한활성화에너지 시효온도에서선형적직선의기울기가각각 , 0.008, 0.014로증가되는것을알수있으며, 이러한기울기로볼때 70 에비해 170 시효온도가약 93배정도빠르게생성됨을알수있다. Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 계면에형성된 IMC의성장두께에대한기울기는각각 , , 으로나타나 70 에비해 170 시효온도가약 2배정도빠른것으로나타났다. 이것으로볼때 70 와같은저온에서는 Sn-3.0Ag-0.5Cu가 Sn-40Pb 보다 IMC의생성속도가약간빠른것으로보이며, 150, 170 에서는 Sn-3.0Ag-0.5Cu 보다 Sn-40Pb 솔더접합계면의 IMC 가더욱빠르게증가하는것으로나타났다. 결국초기 IMC의성장은 Sn-3.0Ag-0.5Cu가약간빠르며, 시효온도가증가함에따라성장속도는 Sn-40Pb 솔더가빠르다는것을알수있다. Fig. 5로부터구한직선의기울기로부터다음식 (1) 을이용하여 Q 값을구할수있다. (1) IMC의생성에필요한 Q 값을구하기위해서는실험적방법을이용하여온도와시간에따른형성두께를측정하여야한다. 일반적으로 IMC에서고상상태의성장은선형적또는포물선적성장속도론을따른다고알려져있다 2). 선형적성장 (linear growth) 은성장속도가증가하는자리 (site) 에서반응속도에의해제한적으로반응을지배하며, 포물선적성장 (parabolic growth) 은성장이반응계면에서원자들의체확산 (volume diffusion) 에의해제한되며확산지배 (diffusion controlled) 된다는것으로보고되고있다 9,10). 실험에사용된시효온도 70, 150, 170 에대한성장속도상수 (k) 값을산출하여 ln(k 2 ) 을구하였다. 이로부터 ln(k 2 ) 과 1000/T(1/K) 에대하여구한직선의기울기가 값이된다. 이값을얻기위한그래프를 Fig. 6에 나타내었다. 그래프로부터 Sn-40Pb 솔더의경우기울기가 이고, Sn-3.0Ag-0.5Cu는 임을알수있었고, 이기울기값으로부터 Q 값을구하였다. 이때 n 값에대한가정이요구된다. 일반적으로고상상태하에서솔더접합부의 IMC 성장은금속간의체확산반응에의해형성되기때문에식 (2) 와같이되고, 이때 n 값은 ½ 이되는단순포물선의방정식을따르게된다. 시간지수함수값을나타내는 n은금속간의고상확산반응일경우정상상태성장 (state-steady growth) 을하기때문에경험적실험에의해 ½ 로나타낼수있다. 단순포물선의방정식을이용하여성장속도상수 (k) 값을구하여회귀분석을실시한후이로부터얻은 k를식 (1) 의아레니우스식에대입하여최종적인 IMC 성장에필요한활성화에너지값을구하였다. 이러한과정을거쳐구한활성화에너지, Q 값은 Table 1에나타내었다. Sn-40Pb/Cu 계면에형성된 IMC 성장에필요한 Q 값 lnk Activation Energy of Cu-Sn IMC Sn-40Pb/Cu Pad Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu Pad SnPb : y = x SnAgCu : y = x /T(1/K) Fig. 6 Activation energy of total Cu-Sn IMC (Cu 6Sn 5+Cu 3Sn) for Sn-40Pb/Cu and Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu solder joints (2) Table 1 Activation energy and its R 2, n values for total Cu-Sn IMC(Cu 6Sn 5+Cu 3Sn) formation in the Sn-40Pb/Cu and Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu solder joints Solder Temp.( ) k ( μm /sec ½ ) R 2 Q (kj/ mol ) n Sn-40Pb Sn-3.0Ag-0.5Cu 大韓熔接接合學會誌第 25 卷第 2 號, 2007 年 4 月 189

7 88 홍원식 김휘성 박노창 김광배 은 kj/mol로산출되었고, Sn-3.0Ag- 0.5Cu/Cu 계면의 IMC 생성에필요한 Q 값은 kj/mol 로나타났다. 그러나 Table 1에서보듯이 70 시효온도에서는 n 값이일부높게검산되었으며, 선형관계계수값 (correlation coefficient value, R 2 ) 이유무연솔더모두에서 0.8 이하의값을나타내었다. 이것은회귀분석추정값이정확히일치하지는않는것으로보이나, 150, 170 에서는 n 값이약 0.5, R 2 가 0.9 이상의값을갖는것으로보아시효시간에따른 IMC 성장이고상간의체확산에의해발생하고있다고할수있다. 또한단순포물선방정식과선형적회귀분석결과와도잘일치하고있음을알수있다. n 값이 0.5 일때 parabolic growth kinetics는반응계면에서의체확산에의해 IMC 층의성장이제한될때적용된다. IMC 층이성장함에따라이미형성된 IMC 층의구성원소가다른반응위치에도달하기위해서는이미존재하는 IMC 층을통과하여야함으로성장은점차어려워진다. 150, 170 에비해상대적으로 70 에서 R 2 값이작고, n 값이 0.5 보다약간높게나타난이유는시효처리전이미형성된 IMC 층의두께에대한측정오차와리플로우솔더링직후형성된 Cu-Sn 계 IMC 계면면적과도상관관계가있는것으로보이며, 또한 IMC 형성에있어입계확산 (grain boundary diffusion) 의영향이크게작용함에따라체확산과일부혼재되어나타난결과로사료된다 2). 유무연솔더접합계면의 Cu-Sn IMC 성장속도상수 (k) 값은온도가증가함에따라증가하였고, 70 를제외한 150, 170 에서는 Sn-40Pb 가 Sn-3.0Ag-0.5Cu 보다각각 2.3, 3.0 배큰것으로나타났다. 4. 결론 본연구는 Sn-40Pb/Cu와 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 솔더접합부에형성되는 IMC의종류와성장에대해연구하였으며시효조건에따른 IMC 성장에필요한활성화에너지에대해연구한결과다음과같은결론을얻었다. 1) Sn-40Pb/Cu와 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 접합계면에서는 Cu 6 Sn 5 의 IMC가형성되었고, 시효시간이증가함에따라 Cu 6 Sn 5 /Cu 계면에서 Cu 3 Sn이형성되었다. 또한 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 접합계면에 Cu 6 Sn 5, Cu 3 Sn IMC 외에무연솔더내부미세조직에침상형태의 Ag 3 Sn이형성된것을알수있었다. 2) Sn-40Pb 유연솔더와 Sn-3.0Ag-0.5Cu 무연솔더접합계면의 Cu-Sn계 IMC 형성에필요한활성화에너지는각각 , kj/mol로계산되었으며, 이때 성장속도상수 (k) 값은온도가증가함에따라증가하였고, 70 를제외한 150, 170 에서는 Sn- 40Pb가 Sn-3.0Ag-0.5Cu 보다각각 2.3, 3.0 배큰것으로나타났다. 또한시간지수함수 (n) 값의검증으로부터솔더접합부에형성되는 IMC의성장이전체적으로체확산반응에의해제어되는것으로판단된다. 3) Sn-40Pb/Cu와 Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 접합계면의 IMC 형성및성장에필요한활성화에너지를실험적방법을이용하여계산함으로써솔더접합부수명평가에활용할수있는기초자료를확보하였다. 참고문헌 1. Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council, Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment, EU (2003) 2. I. Y. Lee, C. B. Lee, S. B. Jung, C. C. Shur : Growth kinetics of intermetallic compound on Sn-3.5Ag/Cu, Ni pad solder joint with isothermal aging, Journal of KWS, 20-1 (2002), 97 (in Korean) 3. Anon : Copper-Tin Intermetallics, Circuit Manufacturing, 20-9 (1980), B. G. Le, and R. A. Baraczykowshi : Intermetallic Compound Growth on Tin and Solder Plating on Cu Alloys, Wire J. Int., 18-1 (1985), R. Strauss : SMT Soldering Handbook(2nd Edition), Newnes, Oxford, 1998, H. A. H. Steen : Aging of Component Leads and Printed Circuit Boards, Research Report IM-1716, Swedish International for Metals Research (1982) 7. A. Gangulee, G. C. Das, and M. B. Bever : An X-Ray Diffraction and Calorimetric Investigation of the Compound Cu 6Sn 5, Metal Transaction, 4 (1973), W. S. Hong, and K. B. Kim : Tafel Characteristics by Electrochemical Reaction of SnAgCu Pb-Free Solder, Korea Journal of Materials Research, 15-8 (2005), (in Korean) 9. H. L. J. Pang, K. H. Tan, X. Q. Shi, and Z. P. Wang : Microstructure and Intermetallic Growth Effects on Shear and Fatigue Strength of Solder Joints Subjected to Thermal Cycling Aging, Materials Science and Engineering, A307 (2001), D. R. Frear, S. N. Burchett, H. S. Morgan, and J. H. Lau : The Mechanics of Solder Alloy Interconnects, Chapman & Hall, International Thomson Publication, New York (1994) 11. JEITA : Lead Free Soldering Technologies-From Basic Matters to Measures for Solder Joint Lift-Off, Corona Publishing Co., Tokyo, 2004, Journal of KWJS, Vol. 25, No. 2, April, 2007

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[ ] w wz Kor. J. Mater. Res. Vol. 17, No. 3 (2007) Sn-3.0 Ag-0.5 Cu/OSP 무연솔더접합계면의접합강도변화에따른전자부품열충격싸이클최적화 y Á½{ *Á Á½Ÿ * t sƒ l *w wœ w wœ œw Thermal Shock Cycles Optimization of Sn-3.0 Ag-0.5 Cu/OSP Solder