• Title/Summary/Keyword: 접합공정

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Study on Sn-Ag-Fe Transient Liquid Phase Bonding for Application to Electric Vehicles Power Modules (전기자동차용 파워모듈 적용을 위한 Sn-Ag-Fe TLP (Transient Liquid Phase) 접합에 관한 연구)

  • Byungwoo Kim;Hyeri Go;Gyeongyeong Cheon;Yong-Ho Ko;Yoonchul Sohn
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.30 no.4
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    • pp.61-68
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    • 2023
  • In this study, Sn-3.5Ag-15.0Fe composite solder was manufactured and applied to TLP bonding to change the entire joint into a Sn-Fe IMC(intermetallic compound), thereby applying it as a high-temperature solder. The FeSn2 IMC formed during the bonding process has a high melting point of 513℃, so it can be stably applied to power modules for power semiconductors where the temperature rises up to 280℃ during use. As a result of applying ENIG surface treatment to both the chip and substrate, a multi-layer IMC structure of Ni3Sn4/FeSn2/Ni3Sn4 was formed at the joint. During the shear test, the fracture path showed that cracks developed at the Ni3Sn4/FeSn2 interface and then propagated into FeSn2. After 2hours of the TLP joining process, a shear strength of over 30 MPa was obtained, and in particular, there was no decrease in strength at all even in a shear test at 200℃. The results of this study can be expected to lead to materials and processes that can be applied to power modules for electric vehicles, which are being actively researched recently.

A Study of CMOS Latch-Up by Layout Dependence (레이아우트 변화에 대한 CMOS의 래치업 특성 연구)

  • 손종형;한백형
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.17 no.8
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    • pp.898-907
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    • 1992
  • This paper deals with a detailed analysis of CMOS latch up dependancies on the layout and geo-metrical demensions on the mask using same materials and same processes. For this purpose, six different layout models depending upon the N+ / P+ spacing and three different guard ring models have been gesigned, fabricated, and tested. As a result, common emitter current gain, shunt resistance, and holeing current versus N+/P+ spacing have been measured and analyzed experimentally. Also the fact that guard ring is sffective in reducing the latchup possibility has been verified through this study.

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Friction Stir Welding of dissimilar formed Mg alloys (AZ31/AZ91) (AZ3l-AZ9l 이종 마그네슘합금의 마찰교반용접)

  • 이창용;김선규;이원배;연윤모;정승부
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.162-164
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    • 2004
  • 1991년 영국의 TWI(The Welding Institute)에서 처음 FSW(Friction Stir Welding)가 개발된 이후로 전 세계적으로 관심이 증가하여 꾸준한 연구가 계속되고 있다. FSW공정은 특수하게 설계된 용접툴(tool)을 특정한 회전수로 회전시키면서 용접하고자 하는 재료의 용접라인에 삽입하여 용접에 필요한 마찰열과 소성변형을 발생시키고, 그 후 용접라인을 따라 툴을 이동시킴으로써 용접이 이루어지는 매우 간단한 공정이다. (중략)

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High Speep/High-Precision Chip Joining Using Self-Assembly Technology for Three-Dimensional Integrated Circuits (삼차원적층형 집적회로 구현을 위한 자기조직화정합기술을 이용한 고속.고정밀 접합기술)

  • Lee, Kang-Wook
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.29 no.3
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    • pp.19-26
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    • 2011
  • 본 논문에서는 액체의 표면장력을 이용하여 복수의 KGD 들을 웨이퍼 상태에서 일괄접합함으로써, 높은 수율의 삼차원적층칩을 빠른 생산성으로 제작할 수 있는, 고속 고정밀 접합기술인 자기조직화정합 (Selfassembly) 기술에 대해 소개를 하였다. 본 연구실에서 개발한 self-assembly 기술을 적용하여 5mm 각(角) 크기의 칩 500개를 1초 이내에 평균 $0.5{\mu}m$ 정도의 높은 정밀도로 8인치 웨이퍼상에 일괄접합시키는데 성공하였다. Self-assembly 기술에 의한 삼차원 칩 적층방식은, 기존의 pick-and-place 적층방식에서 높은 정밀도의 접합특성을 확보하는데 필요한 공정시간을 혁신적으로 단축하는 것이 가능하고, 웨이퍼 레벨에서 복수의 KGD 들을 일괄접합하는 것이 가능하므로, 향후 TSV 기술의 양산화를 실현하는데 적합한 고속 고정밀 접합 기술로서 기대가 크다. 현재 본 연구실에서는 두께가 $50{\mu}m$ 이하의 얇은 LSI 칩 및 메탈범프가 형성된 LSI 칩 등을 이용하여, self-assembly 기술에 의한 삼차원 적층형 집적회로 구현을 위한 접합기술을 개발 중에 있다.

A Study on Low Temperature Fine Pitch Solder Bump Bonding Technique Using Interdiffusion of Solder Materials (솔더재료의 확산을 이용한 미세피치 솔더범프 접합방법)

  • 이민석;이승현;김영호
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.72-75
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    • 2003
  • 솔더의 상호확산을 이용한 저온 칩 접합을 구현하기 위하여 $117^{\circ}C$의 공정 온도를 가지는 In과 Sn 솔더패드를 $25\;mm^2$의 접합면적에 형성하고 두 솔더의 융점 보다 낮은 온도인 $120^{\circ}C$에서 접합을 시행하였다. 30초의 반응시간에서도 접합이 이루어 졌으며 반응시간이 지남에 따라 두 솔더가 반응하여 혼합상을 형성하였다. 솔더패드 접합에서 접합부는 낮은 접속저항과 높은 접속강도를 가짐을 확인할 수 있었다. $40\;{\mu}m$의 극미세피치의 In, Sn 솔더 범프를 형성하여 접합부를 형성하였으며 daisy chain을 형성한 접합부를 이용하여 평균 $65\;m\Omega/bump$ 저항값을 얻을 수 있었다. 상온에서 시효후 $54\%$의 접속저항이 감소함을 확인할 수 있었다.

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A Study on Hetero Junction using NiCuZn Ferrite System for SoP (NiCuZn 페라이트계를 이용한 SoP의 이종접합에 관한연구)

  • Kim, Nam-Hyeon;Kim, Gyeong-Nam
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.256-256
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    • 2012
  • SoP용 재료에 응용하기 위하여 NiCuZn 페라이트계 이용한 이종접합의 관한연구를 하였다. NiCuZn 페라이트계와 유전체의 이종접합특성은 XRD, Dilatometer, LCR meter, FE-SEM, EDS 이용하여 물리 화학적 특성을 조사하였다. NiCuZn 페라이트계는 일반적인 세라믹 제조공정을 이용하여 분말을 제조하였으며, 이종접합은 모든 시편에서 잘 진행되었으며 일부 유전체의 이온들이 페라이트 쪽으로 확산이 진행되었으며 NCZF700계는 $900^{\circ}C$ 소결 시편에서 확산이 진행되지 않은 현상이 나타났다.

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Characterization of Interfacial Adhesion of Cu-Cu Bonding Fabricated by Thermo-Compression Bonding Process (열가압 접합 공정으로 제조된 Cu-Cu 접합의 계면 접합 특성 평가)

  • Kim, Kwang-Seop;Lee, Hee-Jung;Kim, Hee-Yeoun;Kim, Jae-Hyun;Hyun, Seung-Min;Lee, Hak-Joo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.7
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    • pp.929-933
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    • 2010
  • Four-point bending tests were performed to investigate the interfacial adhesion of Cu-Cu bonding fabricated by thermo-compression process for three dimensional packaging. A pair of Cu-coated Si wafers was bonded under a pressure of 15 kN at $350^{\circ}C$ for 1 h, followed by post annealing at $350^{\circ}C$ for 1 h. The bonded wafers were diced into $30\;mm\;{\times}\;3\;mm$ pieces for the test. Each specimen had a $400-{\mu}m$-deep notch along the center. An optical inspection module was installed in the testing apparatus to observe crack initiation at the notch and crack propagation over the weak interface. The tests were performed under a fixed loading speed, and the corresponding load was measured. The measured interfacial adhesion energy of the Cu-to-Cu bonding was $9.75\;J/m^2$, and the delaminated interfaces were analyzed after the test. The surface analysis shows that the delamination occurred in the interface between $SiO_2$ and Ti.