Cu pillar 범프의 금속간화합물 성장과 계면접착에너지에 관한 연구

임기태; 주영창; 김병준; 이기욱; 이민재; 박영배

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자료유형: 학술저널

저자정보: 임기태 주영창 김병준 이기욱 이민재 박영배

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제15권 제4호

발행연도: 2008.1

수록면: 17 - 24 (8page)

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열처리 및 electromigration에 따른 Cu pillar 범프 내 금속간화합물의 성장거동을 비교하기 위 해서 각각 150oC와 150oC, 5×104 A/cm2의 조건에서 실험을 실시하였다. 또한 금속간화합물의 성장이 Cu pillar 범프 접합부의 기계적 신뢰성에 미치는 영향을 평가하기 위해 4점굽힘강도실험을 실시하여 열처리 에 따른 계면접착에너지를 평가하였다. 리플로우 후에 Cu pillar/Sn 계면에서는 Cu6Sn5만이 관찰되었지 만, 열처리 및 electromigration 실험 시간이 경과함에 따라 Cu3Sn이 Cu pillar와 Cu6Sn5 사이의 계면에서 생성되어 Cu6Sn5와 함께 성장하였다. 전체(Cu6Sn5 + Cu3Sn)금속간화합물의 성장거동은 Cu pillar 범프 내 Sn이 모두 소모될 때 변화하였고, 이러한 금속간화합물 성장거동의 변화는 electromigration의 경우가 열처리의 경우보다 훨씬 빠르게 나타났다. 열처리 전 시편의 계면접착에너지는 3.37 J/m2이고, 180oC에 서 24시간동안 열처리한 시편의 계면접착에너지는 0.28 J/m2로 평가되었다. 따라서 금속간화합물의 성장 은 접합부의 기계적 신뢰성에 영향을 주는 것으로 판단된다.

#Electromigration #Intermetallic compound #Growth kinetics #Cu pillar bump #4-point bending strength test

참고문헌 (13)

참고문헌 신청

H. Gan / 2005 / Polarity effect of electromigration on kinetics of intermetallic compound formation in Pb-free solder V-groove samples / J. Appl. Phys 97 : 063514 ~

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