초록 close

칩과 기판이 모두 실리콘으로 구성되고, 전기도금 구리박막을 under bump metallurgy으로 하는 플립칩 패키지 시편을 이용하여 온도 140~175℃, 전류밀도 6~9x104A/cm2의 매우 가혹한 조건에서 Sn-3.5Ag 솔더 범프의 electromigration 거동을 분석하였다. 온도 및 전류밀도가 증가함에 따라 솔더 범프의 평균파괴시간은 감소하였으며, Sn-3.5Ag 솔더 범프의 electromigration에 대한 활성화에너지는 1.63eV, 전류밀도지수는 4.6으로 평가되었다. 활성화에너지와 전류밀도지수가 매우 높은 값을 갖는 주된 원인은 매우 높은 Joule 열에 의한 전류밀도집중 현상에 의한 것으로 판단된다. 또한 Cu-Sn 금속간화합물의 성장거동에 미치는 전류밀도의 영향도 분석하였다.


Electromigration characteristics of Sn-3.5Ag flip chip solder bump were analyzed using flip chip packages which consisted of Si chip substrate and electroplated Cu under bump metallurgy. Electromigration test temperatures and current densities performed were 140~175캜, and 6~9×104A/cm2, respectively. Mean time to failure of solder bump decreased as the temperature and current density increased. The activation energy and current density exponent were found to be 1.63eV and 4.6, respectively. The activation energy and current density exponent have very high value because of high Joule heating. Evolution of Cu-Sn intermetallic compound was also investigated with respect to current density conditions.