• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권2호
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• pp.47-53
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• 2015

인쇄회로기판 솔더 상부 및 하부 접합부의 서로 다른 표면처리 조건에 따른 Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 접합부의 열처리 및 전류 인가에 따른 금속간 화합물 성장거동을 비교하기 위하여 in-situ 미세구조분석 및 electromigration (EM) 수명평가를 실시하였다. 솔더 접합 직후, 상부 접합부의 electroless nickel immersion gold (ENIG) 표면처리에서는 $(Cu,Ni)_6Sn_5$, 하부 접합부의 organic solderability preservative (OSP) 표면처리에서는$ Cu_6Sn_5$, $Cu_3Sn$ 금속간 화합물이 접합 계면에서 생성되었다. EM 수명평가 결과 온도 $130^{\circ}C$, 전류밀도 $5.0{\times}10^3A/cm^2$ 하에서 평균파괴시간이 약 78.7 hrs으로 도출되었고, 하부 OSP 표면처리에서 전자가 솔더로 빠져나가는 부분에서 Cu의 소모에 의한 단락이 주 손상기구로 확인되었다. In-situ 주사전자현미경을 통해 계면 미세구조 분석 결과 상부 접합부 ENIG 표면처리에서 전자의 방향에 따른 미세구조의 큰 차이가 없고 뚜렷한 손상이 관찰되지 않았으나, 하부 접합부 OSP 표면처리의 경우 전자가 솔더로 유입되는 부분에서 빠른 Cu 소모로 인한 보이드 성장이 관찰되었다. 따라서, SAC305무연솔더 접합부에서 ENIG 표면처리가 OSP 표면처리보다 보다 우수한 EM확산방지막 역할을 하여 금속간 화합물 성장을 억제하고 보다 우수한 EM 신뢰성을 보이는 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권2호
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• pp.37-45
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• 2008

본 논문에서는 유기 기판 위에 $100{\mu}m$ 피치를 갖는 플립칩 구조인 Cu(60 um)/SnAg(20 um) 더블 범프 플립칩 어셈블리를 구현하여 이의 리플로우, 고온 유지 신뢰성, 열주기 신뢰성, Electromigration 신뢰성을 평가하였다. 먼저, 리플로우의 경우 횟수와 온도에 상관없이 범프 접속 저항의 변화는 거의 나타나지 않음을 알 수 있었다. 125도 고온 유지 시험에서는 2000시간까지 접속 저항 변화가 관찰되지 않았던 반면, 150도에서는 Kirkendall void의 형성으로 인한 접속 저항의 증가가 관찰되었다 또한 Electromigration 시험에서는 600시간까지 불량이 발생하지 않았는데 이는 Al금속 배선에서 유발되는 높은 전류 밀도가 Cu 칼럼의 높은 두께로 인해 솔더 영역에서는 낮아지기 때문으로 해석되었다. 열주기 시험의 경우, 400 cycle 이후부터 접속 저항의 증가가 발견되었으며, 이는 열주기 시험 동안 실리콘 칩과 Cu 칼럼 사이에 작용하는 압축 변형에 의해 그 사이에 있는 Al 및 Ti 층이 바깥쪽으로 밀려나감으로 인해 발생하는 것으로 확인되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권3호
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• pp.81-88
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• 2019

본 연구에서는 그래핀 산화(graphene oxide, GO) 분말 첨가가 ball grid array(BGA) 패키지와 printed circuit board(PCB)간 Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305) 무연솔더 접합부의 electromigration(EM) 수명에 미치는 영향에 대하여 보고 하였다. 솔더 접합 직후, Ni/Au표면처리된 패키지 접합계면에서는 $(Cu,Ni)_6Sn_5$가 생성되었으며 organic solderability preservative(OSP) 표면처리 된 PCB 접합계면에서는 $Cu_6Sn_5$ 금속간화합물(intermetallic compound, IMC)이 생성되었다. $130^{\circ}C$, $1.0{\times}10^3A/cm^2$ 전류밀도 하에서 EM 수명평가 결과, GO를 첨가하지 않은 솔더 접합부의 평균 파괴 시간은 189.9 hrs으로 도출되었고, GO를 첨가한 솔더 접합부의 평균 파괴 시간은 367.1 hrs으로 도출되었다. EM에 의한 손상은 패키지 접합계면에 비하여 pad 직경이 작은 PCB 접합계면에서 전자 유입에 의한 Cu의 소모로 인하여 발생하였다. 한편, 첨가된 GO는 하부계면의 $Cu_6Sn_5$ IMC와 솔더 사이에 분포하는 것을 확인하였다. 따라서, SAC305 무연솔더에 첨가된 GO가 전류 집중 영역에서 Cu의 빠른 확산을 억제하여 우수한 EM 신뢰성을 갖는 것으로 생각된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.166-166
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• 1994

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.167-167
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• 1994

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2005년도 국제표면실장및인쇄회로기판생산기자재전 전자패키지 기술세미나
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• pp.107-135
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• 2005

• 한국진공학회지
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• 제1권2호
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• pp.286-290
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• 1992

본 논문은 Al, Ag 박막에서 엘렉트로마이그레이션 현상에 의한 힐록, 기공형성과 접착력에 대하여 연구하였다. Mo 보트를 이용하여 1 $\times$ 10-7Torr의 진공도에서 전자빔 증착 기로 현미경용 유리기판에 약 1$000AA$의 두께로 Al, Ag 박막을 각각 증착하였다. Al, Ag 박 막에서 엘렉트로마이그레이션에 의한 결함을 연구하기 위하여 1 $\times$ 105(A/cm2)의 d.c. 전류 를 인가하였고 Scratch Method와 Tape Method로 Al과 Ag 박막의 접착력을 측정하였다. 가공과 힐록, 그리고 스크레치 채널은 SEM과 광학현미경 사진을 이용하여 분석하였다. Al 박막에서는 엘렉트로마이그레이션으로 힐록과 기공이 양극부분과 음극부분에서 각각 관찰되 었다. 반면에 Ag 박막에서는 Coulombic force에 의해 기공과 힐록이 양극부분과 음극부분 에서 각각 형성되어 역엘렉트로마이그레이션 현상을 보였다. 접착력은 산소 친화력이 강한 Al 박막에서 Ag 박막보다 크게 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제1권2호
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• pp.291-297
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• 1992

알루미늄 박막 stripe에 d.c. 전류를 인가하여 electromigration에 의한 결함을 분 석하였다. 6 $\times$ 10-8Torr의 진공동에서 전자빔 증착기를 사용하여 현미경을 유리기판에 $1000AA$의 두께로 알루미늄 박막을 증착하였다. Al/glass 박막의 초기 비저항은 2.7 $\pm$ 0.15($\mu$$\Omega$cm)이였다. 알루미늄 stripe에 electromigration에 의해 양극쪽에 물질 축적영역 (hillocks)과 음극쪽에는 물질 고갈영역(voids)이 형성되었다. SEM, EDAX와 Optical microscope로 hillocks과 voids를 분석하였다. 또한 결함에 대한 SiO2 보호막효과에 대하여 도 분석하였으며, SiO2 보호막에 의하여 Al 박막의 신뢰성은 향상되었다.

• 한국진공학회지
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• 제5권2호
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• pp.161-168
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• 1996

For the improvement of microelectronic thin film interconnection materials, dielectric passivation effects on the electromigration phenomena were studied. Using Al-1%Si, various shaped patterns were fabricated and dielectric passivation layers of several structures were deposited on the $SiO_2$ layer. Lifetime of straight pattern showed 2~5 times longer than the other patterns that had various line width and area. It is believed that the flux divergence due to the structural inhomogeneity and so the current crowding effects shorten the lifetime of thin film interconnections. The lifetime of thin film interconnections seems to depend on both the passivation materials and the passivation thickness. PSG/$SiO_2$ dielectric passivation layers showed longer lifetime than $Si_3N_4$ dielectric passivation layers. This results from the PSG on $SiO_2$ layer reduces stress and from the improvement of resistance to the moisture and to the mobile ion such as sodium. This is also believed that the lifetime of thin film interconnections seems to depend on the passivation thickness in case of the same deposition materials.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.890-896
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• 2004

This study is intended as an investigation of the EK remediation characteristics of natural soil with treatment time under unsaturated conditions. EK tests are performed under the voltage gradient of 1V/cm, the degree of saturation of 82.8%, and the installing of cation exchange membrane. It was found from the results that the acid front is initially transported at 0.75cm/day and then continuously degreased until the transport velocity of the acid front is balanced to the velocity of the base front. The residual lead concentration indicated the maximum value at the treatment time of lOdays, then the increasing of treatment time largely decreases the concentration within the sample though electromigration than electroosmosis.