FCBGA의 솔더 범프 신뢰성에 관한 연구
A Study on the Reliability of Solder Bump of FGBGA
- 주제(키워드) Solder , Bump
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 장중순
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000012721
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
전자부품의 소형화, 고집접화로 진행되면서 디바이스를 고정하고 구현하는 기판도 소형화되고 있다. 기판의 경우 배선의 라인 간격, 디바이스와 기판을 접합하기 위한 범프 피치도 줄어들고 있으며 이러한 소형화는 신뢰성 확보 문제가 크게 부각되고 있다. 솔더 조인트 신뢰성 문제 중에서도 솔더와 기판 계면의 취성파괴 고장은 잠재적인 고장형태로 합격한 제품이 고객에게서 발생될 수 있는 중요한 고장이다. 그러나 기존의 방법 및 연구로는 원인 규명과 신뢰성 확보 방안이 마련되지 못하고 있는 실정이다. 그 원인으로는 소형화된 범프를 가지는 부품을 평가할 시험법이 부족하고, 기판 제조 공정의 인자의 실제 제조공정에 대한 검토가 부족 및 고장 판단에 대한 자동화와 정량화 정도가 부족하기 때문이다. 따라서 본 연구에서 솔더와 기판 계면의 취성파괴 문제를 해결하기 위해, 부품 소형화와 부품의 일부가 아닌 전체를 시험할 수 있는 새로운 평가방법을 제시하고, 기판을 제작하는 공정에서의 주요 인자를 체계적으로 분류· 분석하여 공정인자와 취성파괴와의 상관성을 검토하였다. 또한 취성파괴 수준에 대한 계량화와 대용특성 개발로 예측의 가능성을 높이는 것을 목적으로 하였다.
more목차
목 차
표목차 Ⅳ
그림목차 Ⅴ
국문요약 Ⅹ
제 1 장 서 론 1
1.1절 연구 배경 및 목적 1
1.1.1 연구의 기술적 배경 1
1.1.2 연구 목적 5
1.2절 연구 범위 7
제 2 장 관련 연구 10
2.1절 솔더범프 취성파괴의 고장메카니즘 10
2.1.1 금속간화합물(IMC)층 형성과 성장 11
2.1.2 금속간화합물(IMC)층 취성파괴의 원인 16
2.2절 솔더조인트 신뢰성 평가 21
2.3절 FCBGA 기판 제조 공정 28
2.3.1 도금(plating) 28
2.3.2 회로 형성 29
2.3.3 기판 패드 표면처리 30
2.3.4 솔더범프 형성 32
제 3 장 FCBGA용 솔더 조인트 신뢰성 34
3.1절 FCBGA의 솔더범프 취성평가 34
3.1.1 환경/사용 조건 분석 35
3.1.2 2_스테이지 품질기능전개 37
3.1.3 시험항목 검출력 평가 40
3.2절 솔더 범프 新평가법 개발 53
3.2.1 시험 장비 개발 53
3.2.2 개발 장비의 유의성 평가 56
3.2.3 新평가법 결론 65
제 4 장 공정인자 영향 분석 및 평가 기준 66
4.1절 기판 공정인자와 취성파괴 관계 66
4.2절 사례 연구 70
4.2.1 인자 현수준 분석 70
4.2.2 공정인자별 취성파괴 76
4.2.3 다구찌 방법을 활용한 해석 81
4.2.4 공정인자 결 론 89
제 5 장 솔더계면 Metrology 개발 90
5.1절 파단모드 육안 검사의 계량화 90
5.1.1 육안 검사의 계량화 아이디어 90
5.1.2 육안 검사의 계량화 유의성 94
5.2절 계면 접합 수준의 계량화 96
5.2.1 금속간화합물(IMC)층의 두께 분석 96
5.2.2 Ni 하지층의 P함량 분석 100
제 6 장 연구 결론 108
참고문헌 114
ABSTRACT 122
