• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권4호
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• pp.10-15
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• 2016

In this paper, novel ball grid array (BGA) interconnection process using solderable anisotropic conductive adhesives (SACAs) with low-melting-point alloy (LMPA) fillers have been developed to enhance the processability in the conventional capillary underfill technique and to overcome the limitations in the no-flow underfill technique. To confirm the feasibility of the proposed technique, BGA interconnection test was performed using two types of SACA with different LMPA concentration (0 and 4 vol%). After the interconnection process, the interconnection characteristics such as morphology of conduction path and electrical properties of BGA assemblies were inspected and compared. The results indicated that BGA assemblies using SACA without LMPA fillers showed weak conduction path formation such as solder bump loss or short circuit formation because of the expansion of air bubbles within the interconnection area due to the relatively high reflow peak temperature. Meanwhile, assemblies using SACA with 4 vol% LMPAs showed stable metallurgical interconnection formation and electrical resistance due to the favorable selective wetting behavior of molten LMPAs for the solder bump and Cu metallization.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.71-76
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• 2012

SnBi 저온솔더의 플립칩 공정을 이용한 스마트 의류용 칩 접속공정에 대해 연구하였다. 캐리어 필름에 형성한 Cu 리드프레임을 $130^{\circ}C$에서 직물에 열압착 시킴으로써 Cu 리드프레임이 전사된 직물 기판을 형성하였다. 칩 시편에 SnBi 페이스트를 도포하여 솔더범프를 형성한 후 직물 기판의 Cu 리드프레임에 배열하고 $180^{\circ}C$에서 60초 동안 유지시켜 플립칩 본딩하였다. SnBi 저온솔더를 사용하여 형성된 스마트 의류용 플립칩 접속부의 평균 접속저항은 $9m{\Omega}$이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.141-149
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• 2009

초고속 연산용 CMOS(complementary Metal Oxide Semiconductor) 배선재료로 사용되고 있는 구리(Cu)가, 기가급 메모리 소자용 금속 배선 물질에도 사용이 시작되면서 구리 박막에 대한 재료 및 공정이 새로운 조명을 받고 있다. 반도체 금속 배선에 사용하는 수 nm 두께의 구리 박막의 형성에 전해도금(electrodeposition)과 무전해 도금(electroless deposition) 같은 전기화학적 방법을 이용하게 되어서 표면 처리, 전해액 조성과 같은 중요한 요소에 대한 최신 연구 동향을 요약하였다. 구리 박막에서 구리 배선을 제작하여야 하므로 새로운 패턴 기술인 상감기법이 도입되어, 구리도금과 상감기법과의 공정 일치성 관점에서 전해도금과 무전해 도금의 요소 기술에 대해 기술하였다. 구리보다 비저항이 낮아 차세대 소자용 배선에 있어서 적용이 예상되는 은(Ag)을 전기화학적 방법으로 금속 배선에 적용하는 최신 연구에 대하여도 소개하였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권12호
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• pp.853-863
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• 2000

Cu 칩의 Cu 패드 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 무전해 구리/니켈 UBM (Under Bump Metallurgy) 층을 형성하고 그 특성을 조사하였다. Sn-36Pb-2Ag 솔더 범프와 무전해 구리 및 무전해 니켈 충의 사이의 계면 반응을 이해하고, UBM의 종류와 두계에 따른 솔더 범프 접합(joint) 강도 특성의 변화를 살펴보았다. UBM의 종류에 따른 계면 미세 구조, 특히 금속간 화합물 상 및 형태가 솔더 접합 강도에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 무전해 구리 UBM의 경우에는 솔더와의 계면에서 연속적인 조가비 모양의 Cu$_{6}$Sn$_{5}$상이 빠르게 형성되어 파단이 이 계면에서 발생하여 낮은 범프 접합 강도 값을 나타내었다. 무전해 니켈/무전해 구리 UBM에서는 금속간 화합물 성장이 느리고, 비정질로 도금되는 무전해 Ni의 륵성으로 인해 금속간 화합물과의 결정학적 불일치가 커져 다각형의 Ni$_3$Sn$_4$상이 형성되어 무전해 구리 UBM의 경우에 비해 범프 접합 강도가 높게 나타났다. 따라서 무전해 도금을 이용하여 Cu 칩의 Cu pad 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 UBM 제작시 무전해 니켈/무전해 구리 UBM을 선택하는 것이 접합 강도 측면에서 유리하다는 것을 확인하였다.다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권3호
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• pp.19-26
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• 2014

Through Silicon Via (TSV) technology is the shortest interconnection technology which is compared with conventional wire bonding interconnection technology. Recently, this technology has been also noticed for the miniaturization of electronic devices, multi-functional and high performance. The short interconnection length of TSV achieve can implement a high density and power efficiency. Among the TSV technology, TSV filling process is important technology because the cost of TSV technology is depended on the filling process time and reliability. Various filling methods have been developed like as Cu electroplating method, molten solder insert method and Ti/W deposition method. In this paper, various TSV filling methods were introduced and each filling materials were discussed.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.288-294
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• 1999

솔더 범프를 사용하는 플립 칩 접속기술에서 범프와 칩 사이에 위치하는 금속 충들의 조합을 UBM(Under Bump Metallurgy)라고 부르며 이 UBM을 어떤 조합으로 사용하는 가에 따라 접속의 안정성이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 UBM중에서 솔더 접착 층으로 사용되는 구리 층의 두께를 $1\mu\textrm{m}와 5\mu\textrm{m}$로 하는 한편 barrier 층으로 사용되는 금속 층을 Ti, Ni, Pd으로 변화시키면서 이들 UBM과 공정 납-주석 사이의 계면반응을 살펴보았다. 이를 위해 $100\mu\textrm{m}$ 크기의 솔더 범프를 전해도금법을 사용하여 제작하고 리플로 횟수와 시효시간에 따른 각 UBM에서의 금속간 화합물의 성장을 관찰하였다. $Cu_6Sn_5 \eta'$-상 금속간 화합물이 모든 조건에서 형성되었고 Cu층의 두께가 $5\mu\textrm{m}$로 두꺼운 경우에는 $Cu_3Sn \varepsilon$-상도 관찰되었다. Pd을 사용한 UBM 구조에서는 시효 처리시에 $Cu_6Sn_5$ 상 아래쪽에 $PdSn_4$상이 형성되었다. 또한 이들 계면에서의 금속간 화합물의 성장은 솔더 범프의 접속강도 값과 밀접한 관계를 가진다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권4호
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• pp.57-63
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• 2006

칩 스택 패키지의 삼차원 interconnection에 적용을 위해 폭 $75{\sim}10\;{\mu}m$, 길이 3mm의 트랜치 비아에 대해 전기도금전류밀도 및 전류모드에 따른 Cu filling 특성을 분석하였다. 직류모드로 $1.25mA/cm^{2}$에서 Cu filling한 경우, 트랜치 비아의 폭이 $75{\sim}35{\mu}m$ 범위에서는 95% 이상의 높은 Cu filling ratio를 나타내었다. 직류 전류밀도 $2.5mA/cm^{2}$에서 Cu filling한 경우에는 $1.25mA/cm^{2}$ 조건에 비해 열등한 Cu filling ratio를 나타내었으며, 직류모드에 비해 펄스모드가 우수한 Cu filling 특성을 나타내었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제9권4호
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• pp.544-552
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• 2009

This paper presents a novel spring pressure contact interconnect technique for medium power integrated power electronics modules (IPEMs). The key technology of this interconnection is a spring which is made from Be-Cu alloy. By means of the string pressure contact, sufficient press-contact force and good electrical interconnection can be achieved. Another important advantage is that the spring exhibits excellent performance in enduring thermo-mechanical stress. In terms of manufacture procedure, it is also comparatively simple. A 4 kW half-bridge power inverter module is fabricated to demonstrate the performance of the proposed pressure contact technique. Electrical, thermal and mechanical test results of the packaged device are reported. The results of both the simulation and experiment have proven that a good performance can be achieved by the proposed pressure contact technique for the medium power IPEMs.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 International Symposium
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• pp.193-215
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• 2003

Fracture Mechanism of Flip Chip Electromigration Failure - Mostly caused by Cathode Depletion at the UBM/Solder Interface Guideline to Increase Electromigration Resistance Material Selection: Sn/Ag(/Cu) > Pb/63Sn Cu UBM > Ni UBM (but, Solder Material combination) UBM Design: thick UBM is preferable (but, Stress Issue) Pad open/UBM size: as large as possible (but, pad size & pitch limit)

• 한국진공학회지
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• 제6권S1호
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• pp.122-126
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• 1997

the Cu/polyimide system is known to be the best candidate for a multilevel interconnection system due to the low resistance of Cu and to the low dielectric constant of polyimide respectively. Ion beam mixing of Cu(40nm)/polyimide was carried out at room temperature with 80 keV Ar+ and N2+ form $1.5\times$1015 to 15$\times$1015 ions/cm2. The quantitative adhesion strength was measured by a standard scratch test. X-ray photoelectron spectroscopy and x-ray emission spectrocopy are employed to investigate the chemical bonds and the interlayer compound formation of the films Cu/Al/polyimide showed more adhesion strength than Cu/polyimide after ion beam mixing and N2+ ions are more effective in the adhesion enhancement than Ar+ with the same sample geometry. The XES results shows the formation of interlayer compound of CuAl2O4 which can reflect more adhesive Cu/Al/polyimide which has not been reported previously. The latter results is understood by the fact that N2+ ions produce more pyridinelike moiety, amide group and tertiary amine moiety whcih are known as adhesion promotors.