Sn8Zn3Bi 솔더를 이용한 1608 칩 솔더링부의 고온고습 신뢰성 평가

Reliability evaluation of 1608 chip joint using Sn8Zn3Bi solder under high temperature and high humidity

  • 김규석 (서울시립대학교 공과대학 신소재공학과) ;
  • 이영우 (서울시립대학교 공과대학 신소재공학과) ;
  • 홍성준 (서울시립대학교 공과대학 신소재공학과) ;
  • 정재필 (서울시립대학교 공과대학 신소재공학과) ;
  • 문영준 (삼성전자 메카트로닉스센터) ;
  • 이지원 (삼성전자 메카트로닉스센터) ;
  • 한현주 (삼성전자 메카트로닉스센터) ;
  • 김미진 (삼성전자 메카트로닉스센터)
  • 발행 : 2005.11.17

초록

Sn-8wt%Zn-3wt%Bi (이하, Sn-8Zn-3Bi) 솔더의 장기 신뢰성을 평가하기 위하여 고용고습시험을 행하였다. 고온 고습 시험은 $85^{\circ}C$/85RH 조건에서 1000 시간 동안 하였다. 접합 기판으로는 각각 OSP (Organic Solderability Preservative), Sn 그리고 Ni/Au 처리를 한 PCB(Printed Circuit Board) 패드를 사용하였다. 접합에 사용한 부품은 1608Chip 으로 MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor 이하, 1608C) 와 Chip Resister(이하, 1608R)을 사용하였으며, 이 두 부품의 전극부위에 Sn-10wt%Pb(이하 Sn-l0PB), Sn을 각각 도금하였다. 솔더링 후 1608C 와 1608R의 전단 접합 강도와 솔더링부에서 Zn상의 변화를 관찰하였다. 측정결과, Sn-8Zn-3Bi 솔더의 초기 전단 접합 강도는 기판의 표면처리에 상관없이 약 40N 이었다. 그러나 고온 고습 시험 1000 시간 후에는 기판의 표면처리에 상관없이 약 30N 까지 감소하였다. 하지만 이는 reference인 Sn-37Pb 솔더의 강도값과 거의 유사하며, 이는 Sn-8Bi-3Zn 솔더의 고온 고습 시험 후 전단강도 특성은 기존 유연솔더와 비교하여 동등이상이라고 평가할 수 있다.

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