Journal of Advanced Marine Engineering and Technology

The Korean Society of Marine Engineering (한국마린엔지니어링학회)
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Visualization for racing effect and meniscus merging in underfill process

언더필 공정에서 레이싱 효과와 계면 병합에 대한 가시화

  • 김영배 (서울과학기술대학교 에너지환경대학원) ;
  • 김선구 (서울과학기술대학교 대학원) ;
  • 성재용 (서울과학기술대학교 기계자동차공학과) ;
  • 이명호 (서울과학기술대학교 기계자동차공학과)
  • Received : 2013.01.21
  • Accepted : 2013.03.22
  • Published : 2013.05.31
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Abstract

In flip chip packaging, underfill process is used to fill epoxy bonder into the gap between a chip and a substrate in order to improve the reliability of electronic devices. Underfill process by capillary motion can give rise to unwanted air void formations since the arrangement of solder bumps affects the interfacial dynamics of flow meniscus. In this paper, the unsteady flows in the capillary underfill process are visualized and then the racing effect and merging of the meniscus are investigated according to the arrangement of solder bumps. The result is shown that at higher bump density, the fluid flow perpendicular to the main direction of flow becomes stronger so that more air voids are formed. This phenomenon is more conspicuous at a staggered bump array than at a rectangular bump array.

플립칩 패키징에서 언더필 공정은 칩과 기판 사이를 에폭시로 채워서 본딩하는 공정으로 제품의 신뢰성 향상을 위해 수행되어 진다. 이 언더필 공정은 모세관 현상에 의해서 이루어지는데 유체의 계면과 범프의 배열이 계면 운동에 미치는 영향으로 인하여 공정 중 예기치 않은 공기층을 형성하게 된다. 본 연구에서는 모세관 언더필 유동에서 나타나는 비정상 계면 유동을 가시화하여 범프 배열에 따른 레이싱 효과와 계면의 병합 현상에 대하여 고찰하였다. 그 결과, 플립칩 내부의 범프가 고밀도일수록 유체의 흐름방향과 수직방향의 유동이 더욱 활발하게 진행되어 더 많은 공기층이 형성되었으며, 엇갈린 배열일 경우 직각 배열에 비해 이러한 현상이 더 지배적으로 나타난다.

Keywords

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