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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 23/2018

08.10.2018

Effect of particle size distribution on the mechanical and electrical properties of reverse-offset printed Sn–Ag–Cu solder bumps

verfasst von: Min-Jung Son, Jae Won Jeong, Hyunchang Kim, Taik-Min Lee, Hoo-Jeong Lee, Inyoung Kim

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 23/2018

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Abstract

A reduction of the particle size used in solder pastes was shown to affect the electrical and mechanical properties of finely printed solder bumps. Sn–3.0Ag–0.5Cu solder nanoparticles were synthesized using a radio frequency thermal plasma system, and solder pastes were formulated for reverse-offset printing of solder bump arrays with a size of 30 µm. As the nanoparticle ratio in the paste increased, the degree of supercooling, ΔT, increased with a separation of the exothermic peaks for the solidification of β-Sn and the precipitation of intermetallic compounds (IMCs). The networks of finely precipitated IMCs formed at the boundaries of large β-Sn increased the shear strength to 73 MPa. However, insufficient flux deteriorated the electrical and mechanical properties because it delayed the solidification of primary β-Sn as well as the melting of the solder. As a result, the Sn–3.0Ag–0.5Cu solder paste containing a nanoparticle ratio of 25% exhibited an optimum printability for reverse-offset printing of solder bumps, and the resulting bumps had an electrical conductance of 0.4 mΩ and a shear strength of 73 MPa.

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Metadaten
Titel
Effect of particle size distribution on the mechanical and electrical properties of reverse-offset printed Sn–Ag–Cu solder bumps
verfasst von
Min-Jung Son
Jae Won Jeong
Hyunchang Kim
Taik-Min Lee
Hoo-Jeong Lee
Inyoung Kim
Publikationsdatum
08.10.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 23/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-0021-1

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