• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2002.11a
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• pp.64-68
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• 2002

플립칩 공정에서는 반도체 칩과 기판사이의 열팽창계수(CTE : Coefficient of Thermal Expansion)의 차와 외적 충격과 같은 이유로 인해 피로균열(Fatigue crack)이나 치명적인 전기적 결함이 발생하게 된다. 이런 부정적인 요인들로부터 칩을 보호하고 신뢰성을 향상시키기 위해서 플립칩 언더필 공정이 적용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 몰딩 공정을 응용한 플립칩 언디필 방법을 소개하였다. 공정 이론과 디바이스를 소개하였으며, 시뮬레이션 및 수식을 통하여 최적의 언더필을 위한 몰더 설계 조건을 구하였다. 그리고 본 연구를 통해 기대되는 공정의 장점을 제시하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.25 no.4
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• pp.155-161
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• 2018

A Si chip with the Cu/Au bumps of $100-{\mu}m$ diameter was flip-chip bonded using different anisotropic conductive adhesives (ACAs) onto the local stiffness-variant stretchable substrate consisting of polydimethylsiloxane (PDMS) and flexible printed circuit board (FPCB). The average contact resistances of the flip-chip joints processed with ACAs containing different conductive particles were evaluated and compared. The specimen, which was flip-chip bonded using the ACA with Au-coated polymer balls as conductive particles, exhibited a contact resistance of $43.2m{\Omega}$. The contact resistance of the Si chip, which was flip-chip processed with the ACA containing SnBi solder particles, was measured as $36.2m{\Omega}$, On the contrary, an electric open occurred for the sample bonded using the ACA with Ni particles, which was attributed to the formation of flip-chip joints without any entrapped Ni particles because of the least amount of Ni particles in the ACA.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.20 no.4
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• pp.17-23
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• 2013

As a basic research to develop stretchable electronic packaging technology, CNT-Ag composite pads were formed on top of Cu/Sn chip bumps and flip-chip bonded using anisotropic conductive adhesive. Average contact resistances of the flip-chip joints were measured with respect to bonding pressure and presence of the CNT-Ag composite pads. When Cu/Sn chip bumps with CNT-Ag composite pads were flip-chip bonded to substrate Cu pads at 25MPa or 50 MPa, contact resistance was too high to measure. The specimen processed by flip-chip bonding the Cu/Sn chip bumps with CNT-Ag composite pads to the substrate Cu pads exhibited an average contact resistance of $213m{\Omega}$. On the other hand, the flip-chip specimens processed by bonding Cu/Sn chip bumps without CNT-Ag composite pads to substrate Cu pads at 25MPa, 50MPa, and 100MPa exhibited average contact resistances of $370m{\Omega}$, $372m{\Omega}$, and $112m{\Omega}$, respectively.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.64.1-64.1
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• 2011

LCD 디스플레이 등에 사용되는 글래스 패널 위에 bare si die를 직접 실장하는 COG 플립칩 패키지의 경우 Au 범프와 ITO 패드 간의 전기적 접속 및 접합부 신뢰성 확보를 위해 접속소재로서 ACF (anisotropic conductive film)가 사용되고 있다. 그러나 ACF는 고가이고 접속피치 미세화에 따라 브릿지 형상에 의한 쇼트 등의 문제가 발행할 수 있어 NCP (non-conductive paste)의 상용화가 요구되고 있다. 본 연구에서는 NCP를 적용한 COG 패키지에 있어서 온도, 압력 등의 열압착 본딩 조건과 NCP 물성이 Au-ITO 접합부의 전기적 및 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. NCP는 에폭시 레진과 경화제, 촉매제를 사용하여 다양하게 포뮬레이션을 하였고 DSC (Differential Scanning Calorimeter), TGA (Thermogravimetric Analysis), DEA (Dielectric Analysis) 등의 열분석장비를 이용하여 NCP의 물성과 경화 거동을 확인하였다. 테스트 베드는 면적 $5.2{\times}7.2\;mm^2$, 두께 650 ${\mu}m$, 접속피치 200 ${\mu}m$의 Au범프가 형성된 플립칩 실리콘 다이와 접속패드가 ITO로 finish된 글래스 기판을 사용하였다. 글래스 기판과 실리콘 칩은 본딩 전 PVA Tepla사의 Microwave 플라즈마 장비로 Ar, $O_2$ 플라즈마 처리를 하였으며, Panasonic FCB-3 플립칩 본더를 사용하여 본딩하였다. 본딩 후 접합면의 보이드를 평가하고 die 전단강도로 접합강도를 측정하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.4
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• pp.9-14
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• 2007

In this study, the thermal reliability on flip chip package with non-conductive pastes (NCPs) was evaluated under accelerated conditions. As the number of thermal shock cycle and the dwell time of temperature and humidity condition increased, the electrical resistance of the flip chip package with NCPs increased. These phenomenon was occurred by the crack between Au bump and Au bump and the delamination between chip or substrate and NCPs during the thermal shock and temperature and humidity tests. And the variation of electrical resistance during temperature and humidity test was larger than that during thermal shock test. Therefore it was identified that the flip chip package with NCPs was sensitive to environment with moisture.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2005.11a
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• pp.515-518
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• 2005

플립칩과 같은 정밀한 전자부품을 일반적인 표면실장방법에 의해 고속으로 장착 시킬 경우에는 칩의 표면이 PCB 실장면에 닿는 순간 접촉력(Contact Force)이 크게 발생한다. 과도한 접촉력에 의해 솔더 볼의 표면에 크랙이 가거나 솔더 볼이 변형되어 좁은 피치 내에서 인접해 있는 솔더 볼이 서로 붙는다든지, 또한 리드가 손상된다든지 하는 등과 같은 현상이 발생하여 표면 실장 불량의 원인이 될 가능성이 높아진다. 또한, 유연한 재질로 구성된 PCB 실장면에 과도한 힘을 가할 시에는 실장면의 국부적인 탄성변형이 발생하여 칩의 장착위치가 변경되어 정확한 위치에의 장착이 어렵게 된다. 따라서 CSP 나 플립 칩과 같은 고정도 칩을 고속으로 정확한 위치에 실장하기 위해서는 칩을 장착할 때 플립칩과 실장면의 자세를 평형상태로 제어할 필요가 있으며, 특히 발생하는 충격을 감소시키기 위한 충격 제어와 충돌 후 일정한 접촉력 유지를 할 수 있는 힘 제어가 필수적임을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 상기와 같은 자세제어 및 힘제어를 요구하는 플립 칩 장착을 위한 엑츄에이터와 거리/힘 센서 시스템을 개발하였다. 제안된 시스템의 효율성을 입증하기 위해 다양한 환경에서 성능시험을 수행하였으며, 그 결과 제안된 시스템의 만족할 만한 실험결과를 보여주었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.74-74
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• 2010

모바일 정보통신기기를 중심으로 전자패키지의 초소형화, 고집적화를 위해 플립칩 공법의 적용이 증가되고 있는 추세이다. 플립칩 패키징 접합소재로는 솔더, ICA(Isotropic Conductive Adhesive), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive), NCA(Non Conductive Adhesive) 등과 같은 다양한 접합소재가 사용되고 있다. 최근에는 언더필을 사용하는 플립칩 공법보다 미세피치 대응성을 위해 NCP를 이용한 플립칩 공법에 대한 요구가 증가되고 있는데, NCP의 상용화를 위해서는 공정성과 함께 신뢰성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 LDI(LCD drive IC) 모듈을 위한 COF(Chip-on-Film) 플립칩 패키징용 NCP 포뮬레이션을 개발하고 이를 적용한 COF 패키지의 신뢰성을 조사하였다. 테스트베드는 면적 $1.2{\times}0.9mm$, 두께 $470{\mu}m$, 접속피치 $25{\mu}m$의 Au범프가 형성된 플리칩 실리콘다이와 접속패드가 Sn으로 finish된 폴리이미드 재질의 flexible 기판을 사용하였다. NCP는 에폭시 레진과 산무수물계 경화제, 이미다졸계 촉매제를 사용하여 다양하게 포뮬레이션을 하였다. DSC(Differential Scanning Calorimeter), TGA(Thermogravimetric Analysis), DEA(Dielectric Analysis) 등의 열분석장비를 이용하여 NCP의 물성과 경화거동을 확인하였으며, 본딩 후에는 보이드를 평가하고 Peel 강도를 측정하였다. 최적의 공정으로 제작된 COF 패키지에 대한 HTS (High Temperature Stress), TC (Thermal Cycling), PCT (Pressure Cooker Test)등의 신뢰성 시험을 수행한 결과 양산 적용 가능 수준의 신뢰성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.17 no.3
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• pp.27-32
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• 2010

For the flip chip joints processed using Cu pillar bumps and Sn pads, thermal cycling and high temperature storage reliabilities were examined as a function of the Sn pad height. With increasing the height of the Sn pad, which composed of the flip chip joint, from 5 ${\mu}m$ to 30 ${\mu}m$, the contact resistance of the flip chip joint decreased from 31.7 $m{\Omega}$ to 13.8 $m{\Omega}$. Even after thermal cycles of 1000 times ranging from $-45^{\circ}C$ to $125^{\circ}C$, the Cu pillar flip chip joints exhibited the contact resistance increment below 12% and the shear failure forces similar to those before the thermal cycling test. The contact resistance increment of the Cu pillar flip chip joints was maintained below 20% after 1000 hours storage at $125^{\circ}C$.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.19 no.3
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• pp.71-76
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• 2012

A chip interconnection technology for smart fabrics was investigated by using flip-chip bonding of SnBi low-temperature solder. A fabric substrate with a Cu leadframe could be successfully fabricated with transferring a Cu leadframe from a carrier film to a fabric by hot-pressing at $130^{\circ}C$. A chip specimen with SnBi solder bumps was formed by screen printing of SnBi solder paste and was connected to the Cu leadframe of the fabric substrate by flip-chip bonding at $180^{\circ}C$ for 60 sec. The average contact resistance of the SnBi flip-chip joint of the smart fabric was measured as $9m{\Omega}$.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.6
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• pp.443-453
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• 2017

In flip chip technology, the conventional solder bump has been replaced with a copper (Cu) pillar bump owing to its higher input/output (I/O) density, finer pitch, and higher reliability. However, Cu pillar bump technology faces several issues, such as interconnect shorting and higher low-k stress due to stiffer Cu pillar structure when the conventional reflow process is used. Therefore, the thermal compression bonding (TCB) process has been adopted in the flip chip attachment process in order to reduce the package warpage and stress. In this study, we investigated the package warpage induced during the TCB process using a numerical analysis. The warpage of the TCB process was compared with that of the reflow process.