고온용 솔더 합금의 특성 및 신뢰성 평가 Characteristics and Reliability Evaluation

소개글

졸업 논문

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 이론적 고찰
2.1 솔더링의 개요
2.1.1 젖음(wetting
2.1.2. 모세관(毛細管) 현상
2.1.3 확산과 합금층의 형성
2.2 Microjoining 접합기술의 종류 및 특징
2.2.1. 마이크로 저항용접
2.2.2. 레이저 솔더링 접합
2.2.3. 마이크로 마찰교반 접합
2.2.4 마이크로 솔더링 접합

Ⅲ. 실험방법
3.1 Zn- Sn 솔더 실험
3.1.1 실험의 개요
3.1.2 Zn-Sn 조성
3.1.3 Si die attachment
3.1.4 조직 검사
3.1.5 전단 강도
3.1.6 열전도도
3.2 Cu-Al-Mn솔더 실험의 개요
3.2.1 Mechanical properties
3.2.2 Joint samples and reliability
3.3 Sn-8Zn-3Bi 솔더의 실험개요
3.4 Zn-3Al-1Cu솔더 실험의 개요

Ⅳ. 실험결과 및 고찰
4.1 Zn-Sn 솔더 실험의 결과
4.1.1 계면의 미세구조
4.1.2 Zn-Sn 솔더의 XRD 측정
4.1.3 Zn-Sn 솔더의 EPAM 결과
4.1.4 SEM 결과
4.1.5 온도와 시간에 따른 솔더의 변화
4.1.6 솔더의 리플로우 처리
4.1.7 Multiple reflow 동안의 안정성
4.1.8 Zn-Sn 솔더의 전단강도
4.1.9 Zn-Sn 솔더의 열전도도
4.2 Cu-Al-Mn 솔더 실험의 결과
4.2.1 Mechanical properties
4.2.2 Joint reliability
4.3 ZnO 솔더의 실험 결과
4.3.1 고온고습시험 시 Zn의 변화
4.3.2 솔더 조직의 변화
4.3.3 Zn 상의 규명
4.4 Zn-Al-Cu솔더 실험 결과
4.4.1 초고온용 무연합금의 설계방향
4.4.2 Zn-Al-Cu계 solder의 특성
4.4.3 Zn-Al alloys/Ni기판 soldering 미세조직
4.4.4 Zn-Al과 Ni기판에서 soldering time에 따른 IMC의 두께변 화
4.4.5 Zn-Al-Cu/Ni기판,Zn-Al/Cu기판 Zn-Al/Ni기판의 솔더링의 IMC층 형성비교
4.4.6 열충격시험

V. 결론
5.1 Zn-Sn 솔더 실험의 결론
5.2 Cu-Al-Mn 솔더 실험의 결론
5.3 ZnO 솔더 실험의 결론
5.4 Zn-Al-Ni 솔더 실험의 결론

Ⅵ. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 서론

현대의 고도화된 산업사회에서 제조기술의 발달은 제품의 생산성과 품질을 더욱 향상시키고 있다. 또한 세계 각국은 수출품의 가격 경쟁력에 직접적인 영향을 미치는 생산성을 증대시키기 위한 기술의 개발을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 최근의 반도체, 전자기기의 소형화, 경량화와 관련하여 솔더링 접합기술의 중요성이 한층 더 높아지고 있는 추세이다. 솔더링 접합은 마이크로 부품의 생산성을 향상시키는 중요한 공정 중의 하나로 제품의 질을 결정하는 요인으로 인식되고 있다. 전자, 전기산업이 발달할수록 정밀도가 높은 마이크로 부품의 제조과정에 솔더링 접합공정의 사용은 점점 확대되고 있다. 현재 우수한 기술력을 바탕으로 세계시장 점유율에서의 우위를 차지하고 있는 우리의 첨단 전자, 전기, 통신산업은 점차 치열해지고 있는 세계시장에서 살아남기 위해 고급 솔더링 공정시스템의 개발을 통한 생산성 향상과 엄격한 환경기술 측면의 요구를 만족시킬 수 있는 고품질 솔더 접합재료의 개발에 집중적인 투자를 할 필요성이 더욱 강조되고 있다. 전자산업, 광통신 제품, 미세전자기기시스템, 생물공학 등 첨단 산업의 접속부 크기가 수 mm 이하인 미세, 미소한 대상 제품 또는 부품류의 접합공정에 핵심적으로 사용되는 마이크로 접합(microjoining) 기술에는 마이크로(micro) 저항용접 기술을 비롯하여 레이저(laser) 솔더링 접합 기술, 마이크로 마찰교반접합 기술, 마이크로 솔더링 접합 기술 등이 있으며, 접합 대상물의 치수 효과를 고려해야 할 부위에 적용되는 접합 기술이다.
Microjoining 접합 기술이 비록 크기는 미소하더라도 신뢰성 측면에서 볼 때 접합부의 기계적 성질이 모재 수준으로 충분해야 하고, 전기전자 제품은 매년 소형화, 경량화, 다기능화로 급속 반전하고 있으며, 이에 맞추어 전기회로기판에 반도체를 접합 및 조립하는 반도체 패키징 기술도 DIP, PGA와 같은 삽입 접합, 조립형에서 QFP, SOP, COB, BGA와 같은 표면 접합, 조립형으로 발달하고 있다. 이에 따라 반도체 패키징과 밀접한 관계가 있는 전기전자 분야의 microjoining 접합 기술도 발전을 거듭하고 있다.
전자부품의 솔더링에 영향을 미치는 인자는 플럭스, 솔더, 모재, 기판 등이 포함된 재료인자와 솔더링 장치/공법, 솔더링 가열곡선, 솔더링 전 처리 등의 공정인자가 있다. 이 중에서 솔더는 Sn-37%Pb가 일반적으로 사용되었으나 최근 환경 친화적인 무연 솔더(Pb-free solder)의 적용이 시작되어 산업계, 학계, 연구계에서 많은 관심을 기울이고 있다.

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