| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 광주 김대중컨벤션센터) |
| 권호 | 27권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 분과 |
| 제목 | Graphene reinforced lead-free solder composite for electronic packaging and its high reliability |
| 초록 | 외부환경으로부터 전자부품을 보호하는 시스템의 필요기능과 성능이 높아짐에 따라 나노입자강화 복합솔더 연구가 보고되고 있다. 이 가운데 그래핀 나노재료는 솔더 젖음성, 내부 미세조직 그리고 페이스트의 물성을 향상시키기 위해 활용되고 있다. 또한, 그래핀은 기계적, 전기적, 열적 특성이 우수하며 접합 간 형성되는 금속 간 화합물 (IMC, Intermetallic Compound) 층의 성장을 억제 혹은 균일하게 조절하는 효과가 보고되었다. 본 연구는 그래핀 나노입자를 활용한 전자 패키징 솔더 접합 기술 및 신뢰성에 관한 보고이다. 연구원 개발 플럭스를 적용함과 동시에 그래핀 나노시트의 균일한 코팅 및 분산과 탈포를 통한 나노입자강화 복합 솔더 페이스트를 제조하였다. 솔더 분말에 대한 그래핀 코팅은 얇은 자기조립 층(Self-assembly layer)을 형성하여 리플로우(Reflow) 과정에서 석출되지 않고 금속 결정립계 내부에 잔류하는 것을 확인하였다. 이를 통해 나노입자 혼입에 따라 솔더 접합에 대한 실내 촉진 가속시험평가를 진행하여 균일한 미세조직을 갖는 그래핀 조성을 최적화하였다. 추가적으로 본 그래핀 조성은 솔더의 기초 물성의 증진, 그리고 페이스트의 안정적인 유변학적 물성을 이끄는 것을 확인하였다. 결과적으로 플럭스 반응기구 및 공정조건에 관한 시스템 구축을 토대로 나노입자 강화 솔더 페이스트 요소기술 개발과 및 솔더접합 신뢰성을 확보하였다. |
| 저자 | 이호영, 박지선 |
| 소속 | 한국전자기술(연) |
| 키워드 | graphene; nano-reinforced solder; lead-free; solderability; intermetallic compound |
