Reliability Appraisal Standard for Lead-free Solder Bar

무연 솔더바에 대한 신뢰성 평가기준에 관한 연구

The growing environmental regulation governs the use of lead by RoHS, WEEE, and then. The electronic industry is moving to replace Pb-bearing solder with Pb-free solder. To use the Pb-free solder, microelectronic industry needs consequently the new reliability appraisal such as the packaging for high temperature process, various mechanical change caused by new solder, and the development of Pb-free sloder for long life of product. The evaluation of solder bar and mechanical properties of joint were performed compared with international standard, and new appraisal standard was established. The solderability and spread ability of Sn-0.7Cu solder material showed up to the standard. Shear test of solder joint using by the solder resulted that the shear strengths after thermal shock or after aging were not much lower than the shear strength of as-soldered and that they were also up to the standard.

RoHS, WEEE 등에서의 각종 환경문제에 대한 제약으로 Pb의 사용에 대한 규제가 점차 증가 하고 있다. 따라서 무연 솔더에 대한 관심이 증폭되고 있으며, 마이크로 전자공학 산업에서 무연 솔더를 사용하기 위해서는 여러 가지 새로운 신뢰성 평가기준을 요구한다. 예를 들어 높은 온도공정을 만족하는 패키지, 새로운 솔더가 야기하는 복잡한 기계적 고장, 그리고 제품 수명을 최대한 유지시켜 줄 수 있는 무연 솔더 소재의 선택을 포함한다. 본 연구에서는 국내산 솔더바 소재를 사용하여 접합부의 기계적 특성 및 젖음성, 퍼짐성 등의 품질평가 방법을 해외규격과 비교하여 시험하고 새로운 평가기준을 찾고자 하였다. 젖음성 및 퍼짐성 시험 결과 Sn-0.7Cu 무연 솔더 소재는 평가기준을 충분히 만족하였다. 또한 이 소재를 사용한 솔더 접합부의 전단시험 결과, 열충격 및 고온방치 시험 후에도 솔더링 상태의 초기강도와 비교하여 접합부의 전단강도가 크게 저하하지 않은 상태에서 기준치를 크게 상회하였다.