Fabricación de microbumps de Sn de 30 um por electrochapado e investigación de las características de IMC en resistencia al corte
Autores: Na, Chang-Yun; Jeon, Byung-Min; Kim, Jong-Wook; Jung, Woon-Seok; Jeong, Jae-Seong; Cho, Sung-Min; Park, Hwa-Sun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Fabricación de microbumps de Sn de 30 um por electrochapado e investigación de las características de IMC en resistencia al corte
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Puro
Microbump de estaño
Método de electrochapado
Características del IMC
Resistencia al cizallamiento
Recuperación de reflujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, preparamos un microbulto de Sn puro con un diámetro de 30 um utilizando un método de electroplateado para una tapa de soldadura en un poste de Cu/barrera de Ni y luego determinamos sus características de IMC y resistencia al cizallamiento según la recuperación de reflujo. Para asegurar la uniformidad de la altura del bulto, se optimizó a través de los métodos de evaluación WID y WIW. Utilizando un sistema de plateado optimizado, se formaron bultos con un diámetro de 30 um, una altura de 40 um y un espacio de 50 um en una oblea de 4 pulgadas. La resistencia al cizallamiento se midió según el número de reflows. El IMC fue evaluado a través de análisis transversales y en plano de los bultos. Se derivó su correlación con la resistencia al cizallamiento según el número de reflows. El sistema de plateado de Sn optimizó cada condición del proceso según la concentración de Sn, la densidad de corriente y la temperatura. La forma, condición de la superficie y uniformidad de la altura del bulto fueron cuantificadas por un perfilador 3D y análisis FIB. La uniformidad de la altura (WID) según la concentración se confirmó que era aproximadamente del 2% cuando la concentración de Sn era de 60 g/L. WID según el aditivo se confirmó que era del 2% cuando la concentración de Sn era de 60 mL/L. La WID según la temperatura de plateado fue excelente en la forma del bulto a 30 grados Celsius, y se confirmó un valor del 2%. El WIW para el espesor de plateado de Sn en una oblea de 4 pulgadas se confirmó que tenía un valor de +/-3.88%. Se realizó una prueba de cizallamiento entre la unión de Cu y Sn para verificar la resistencia al cizallamiento del bulto fabricado. En este momento, se realizaron reflows 1, 3, 5, 7 y 10 veces para cada muestra. Se confirmó que a medida que aumentaba el número de reflows, la resistencia al cizallamiento aumentaba primero y luego disminuía bruscamente. Se confirmó que a medida que aumentaba el número de reflows, el grosor y el área de la sección transversal del IMC aumentaban primero y luego se saturaban gradualmente. El IMC entre Cu y Sn se creó en forma de isla al principio del reflow, lo que resultó en un aumento de la rugosidad y la resistencia al cizallamiento. Sin embargo, a medida que aumentaba el número de reflows, la rugosidad disminuía ya que el IMC generado por la isla se combinaba. La resistencia al cizallamiento también disminuía bruscamente.
Descripción
En este trabajo, preparamos un microbulto de Sn puro con un diámetro de 30 um utilizando un método de electroplateado para una tapa de soldadura en un poste de Cu/barrera de Ni y luego determinamos sus características de IMC y resistencia al cizallamiento según la recuperación de reflujo. Para asegurar la uniformidad de la altura del bulto, se optimizó a través de los métodos de evaluación WID y WIW. Utilizando un sistema de plateado optimizado, se formaron bultos con un diámetro de 30 um, una altura de 40 um y un espacio de 50 um en una oblea de 4 pulgadas. La resistencia al cizallamiento se midió según el número de reflows. El IMC fue evaluado a través de análisis transversales y en plano de los bultos. Se derivó su correlación con la resistencia al cizallamiento según el número de reflows. El sistema de plateado de Sn optimizó cada condición del proceso según la concentración de Sn, la densidad de corriente y la temperatura. La forma, condición de la superficie y uniformidad de la altura del bulto fueron cuantificadas por un perfilador 3D y análisis FIB. La uniformidad de la altura (WID) según la concentración se confirmó que era aproximadamente del 2% cuando la concentración de Sn era de 60 g/L. WID según el aditivo se confirmó que era del 2% cuando la concentración de Sn era de 60 mL/L. La WID según la temperatura de plateado fue excelente en la forma del bulto a 30 grados Celsius, y se confirmó un valor del 2%. El WIW para el espesor de plateado de Sn en una oblea de 4 pulgadas se confirmó que tenía un valor de +/-3.88%. Se realizó una prueba de cizallamiento entre la unión de Cu y Sn para verificar la resistencia al cizallamiento del bulto fabricado. En este momento, se realizaron reflows 1, 3, 5, 7 y 10 veces para cada muestra. Se confirmó que a medida que aumentaba el número de reflows, la resistencia al cizallamiento aumentaba primero y luego disminuía bruscamente. Se confirmó que a medida que aumentaba el número de reflows, el grosor y el área de la sección transversal del IMC aumentaban primero y luego se saturaban gradualmente. El IMC entre Cu y Sn se creó en forma de isla al principio del reflow, lo que resultó en un aumento de la rugosidad y la resistencia al cizallamiento. Sin embargo, a medida que aumentaba el número de reflows, la rugosidad disminuía ya que el IMC generado por la isla se combinaba. La resistencia al cizallamiento también disminuía bruscamente.