초 박형 실리콘 칩을 이용한 유연 패키징 기술 및 집적 회로 삽입형 패키징 기술

Flexible and Embedded Packaging of Thinned Silicon Chip

초 박형 실리콘 칩을 이용하여 실리콘 칩들을 포함한 모듈 전체가 굽힘이 자유로운 유연 패키징 기술을 구현하였으며 bending test와 FEA를 통해 초 박형 실리콘 칩의 기계적 거동을 살펴보았다. 초박형 실리콘 칩(t<30$\mu\textrm{m}$)은 표면손상의 가능성을 배제하기 위해 KOH및 TMAH둥을 이용한 화학적 thinning 방법을 이용하여 제작되었으며 열압착 방식에 의해 $Kapton^{Kapton}$에 바로 실장 되었다. 실리콘칩과 $Kapton^\circledR$ 기판간의 단차가 적기 때문에 전기도금 방식으로 전기적 결선을 이를 수 있었다. 이러한 방식의 패키징은 이러한 공정은 flip chip 공정에 비해 공정 간단하고 wire 본딩과 달리 표면 단차 적어서 연성회로 기판을 비롯한 인쇄회로기판의 표면뿐만 아니라 기판 자체에 삽입이 가능하여 패키징 밀도 증가를 기대할 수 있으며 실질적인 실장 가능면적을 극대화 할 수 있다.

A flexible packaging scheme, which includes chip packaging, has been developed using a thinned silicon chip. Mechanical characteristics of thinned silicon chips are examined by bending tests and finite element analysis. Thinned silicon chips (t<30 $\mu\textrm{m}$) are fabricated by chemical etching process to avoid possible surface damages on them. And the chips are stacked directly on $Kapton^{Kapton}$film by thermal compressive bonding. The low height difference between the thinned silicon chip and $Kapton^{Kapton}$film allows electroplating for electrical interconnection method. Because the 'Chip' is embedded in the flexible substrate, higher packaging density and wearability can be achieved by maximized usable packaging area.