솔더 조인트 성능이 심각하게 저하되는 열악한 미세 구조

솔더 조인트의 기계적 특성은 솔더 조인트의 미세 구조에 따라 달라지며 미세 구조는 솔더 조성, 용접할 모재, 솔더 조인트 구조 및 용접 중 공정 조건에 따라 달라집니다.실제 제조에서 솔더 조인트의 미세 구조에 대한 솔더 조인트 구조 및 공정 조건의 영향을 무시하면 솔더 조인트의 기계적 특성이 심각하게 저하되어 솔더 조인트의 신뢰성에 영향을 미치는 열악한 미세 구조를 형성할 수 있습니다.이 백서는 주로 몇 가지 일반적인 불량 미세 구조를 소개하여 고신뢰성 솔더 조인트의 형성이 "일부러" 실현될 수 없으며 외관이 iopc-a-610의 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것만이 필요하지 않습니다.솔더 조인트의 미세 구조가 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 프로세스의 세부 사항에 주의를 기울일 필요가 있습니다.

이 논문에 포함된 열악한 미세 구조는 주로 과응력에 매우 민감한 계면 금속간 화합물(IMC)입니다.

계면 금속간 화합물은 일반적으로 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.

1) 단단하고 부서지기 쉬운 성질이 금속간 화합물의 기본 특성입니다.

2) 열팽창 계수는 솔더와 심각하게 호환됩니다(예: Sn 합금의 경우 23) × 10-6/℃;ni3sn4는 13.7 × 10-6/℃) 。

3) 미세구조는 크켄달 공간(krkendall space), Ni3P 결정체, 흑색 디스크 등의 결함이 있는 경우가 많다.

4) 사용 중 인터페이스의 금속간 화합물은 계속해서 증가합니다.과도하게 자라면 인터페이스가 약해지거나 균열이 생기기도 합니다.

이러한 특성은 솔더 조인트의 연결 신뢰성에 큰 영향을 미치며, 특히 과도한 스트레스와 충격 스트레스를 받을 때 솔더 조인트는 균열 또는 파손되기 쉽습니다.이러한 이유로 일부 논문이나 논문에서는 솔더 조인트 신뢰성에 대한 계면 금속간 화합물의 영향에 중점을 둡니다[1-2].

하나의 Blocky imcgx

Blocky IMC는 전문 용어가 아닙니다.저자는 이것을 사용하여 매우 두껍고 매우 넓고 간헐적인 IMC 형태(그림 1의 슬라이스 다이어그램에 표시됨)인 가리비 모양의 IMC 조직을 설명합니다.조직이 두꺼우며(w ≥ 5 µm, H ≥ 5 µm), 연속층이 상대적으로 얇아 일부 부위에 단선도 있다.

그림 2는 BGA의 고온 및 장기 리플로우 용접에 의해 형성된 솔더 조인트의 슬라이스 다이어그램으로 전형적인 블록형 IMC 구조를 보여줍니다.BGA 솔더볼은 sac305와 OSP(Organic Solderability Preserving) 패드 처리 공정으로 만들어졌다.SnPb 솔더 페이스트는 용접에 사용됩니다.용접 피크 온도는 235℃이고 217℃ 이상 시간은 70초입니다.테스트 결과 전단 강도는 일반 솔더 조인트보다 20% 이상 낮습니다.