• 한국재료학회지
• /
• 제6권7호
• /
• pp.700-708
• /
• 1996

Flip chip bonding에 무전해도금기술을 적용하여 solder bumper형성의 최적 조건을 규명하였다. 시편은 AI 패턴된 4 inch Si 웨이퍼를 사용하고, 활성화 처리시 zincate 용액을 사용하였으며, 무전해 도금은 Ni-P 도금액고 Au immersion 용액을 사용하였다. 활성화 물질의 AI 침식정도 및 Zn 석출 정도를 알아보기 위하여 EDS측정을 하였고, 각 공전에서의 표면형상을 알아보기 위해 SEM 분석을 하였다. 열처리 후 금도금층의 주 결정성장 방향은 XRD를 이용하여 측정하였다. 산처리에서 질산과 황산 중 질산에 의한 산화막제거 정도가 더 우수하게 나타났다. 활성화 처리시 zincate 용액을 희석시킬수록 입자 크기가 미세해 지고, 활성화 물질은 pH 13-13.5, 상온, 농도 15-25%의조건에서 크기가 작은 Zn 활성화 물질이 균일하게 분포하였다. Ni과 Auan전해도금 속도는 온도와 pH가 증가할수록 증가하였다. Ni 무전해 도금 조건은 pH 4.5, 온도 $90^{\circ}C$, 시간 20분이며, Au 무전해 도금조건은 pH7, 온도 $80^{\circ}C$, 시간 10분이었다. 상온에서 $400^{\circ}C$까지 30분동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7, 온도 $80^{\circ}C$, 시간 10분이었다. 상온에서 $400^{\circ}C$까지 30분 동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7에서 (111), pH 9에서는 (200)과 (111)이 주 peak로 나타났으며, 열처리에 의한 결정 방향의 변화는 없었다. 전체 공정에서 최종적인 표면 형상에 영향을 주는 단계는 활성화 처리로서 flip chip의 bonding layer형성에 가장 중요한 요소임을 알 수 있었다.보다 자생지(自生地)에서 높은 함량(含量)을 보였다. 5. 무기성분함양(無機成分含量)의 차이(差異)는 K의 경우(境遇) 자생지(自生地)에서 보다 재배지(栽培地)에서 평균적(平均的)으로 10배이상(倍以上) 정도(程度) 높은 함량(含量)의 차이(差異)를 보였으나 Mn, Zn, Na, Cu 등(等)은 일정(一定)한 경향(傾向)을 보이지 않는 것으로 나타났다. 6. 유리(遊離) 아미노산(酸)의 함량(含量)은 자생지(自生地은)보다 재배지(栽培地)에서 전반적(全般的)으로 높은 함량(含量)을 나타내었고, 특(特)히 Arginine은 다른 성분(成分)들과 비교(比較)해 볼 때 가장 높은 조성(組成)의 차이(差異)를 나타내었다. 7. 야생(野生)더덕과 재배(栽培)더덕의 정유성분수율(精油成分收率)은 자생지재배(自生地栽培)에서는 모두 0.004% 였고 재배지(栽培地)에서는 야생(野生)더덕이 0.005%였다. 8. 더덕의 재배장소(栽培場所)에 따른 향기성분(香氣成分)은 총(總) 21종(種)이었으며 自生地(自生地)에서 야생(野生)더덕은 16종(種), 재배(栽培)더덕은 18종(種)이었고, 재배지(栽培地)에서 야생(野生) 더덕은 14종(種), 재배(栽培)더덕은 20(種)이었다. 9. Trans-2-hexanol은 야생(野生)더덕의 자생지(自生地) 재배(栽培)에서 피이크 면적(面積) 당(當) 50.3%, 재배지(栽培地)에서 피이크 면적(面積) 당(當) 43.3%를 보였으며 amylalcohol, furfuryl acetate, 2-methoxy-4-vinyl phenol(MVP)는 재배(栽培)더덕에서만 확인(確認)되었다.는 KI, BMI와 유의적인 양의 상관관계를 보였고 (p<0.01), HCL-C은 비체중, BMI, LBM, TBM와 유의적인 음의 상관관계를 보였으며, (p<0.01), KI, SBP와도 음의 상관관계를 보였다. (p<0.05), LCL-C는 KI와 유의적이인 양의

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.37-45
• /
• 2004

무전해 Ni(P)는 솔더링 특성과 부식저항성이 우수하고 표면 거칠기가 적으며 원하는 금속 상에 선택적으로 도금이 가능하여 전자패키지에서 반도체칩과 기판의 표면 금속층으로 촉 넓게 사용되고 있다. 그러나 솔더와의 반응 중 금속간 화합물의 spalling과 솔더 조인트에서의 취성파괴 문제가 성공적인 적용의 걸림돌이 되어 왔다. 본 연구에서는 각각 조성이 다른 세가지 Ni(P)막 (4.6,9, and $13 wt.\%$ P)을 사용하곡 솔더와의 반응시 무전해 Ni(P)막의 미세구조 및 상 변화와 금속간화합물의 spatting 거동을 면밀히 조사하였다. $Ni_3Sn_4$ 화합물 아래로 침투한 Sn과 P-rich layer ($Ni_3P$)와의 반응에 의해 $Ni_3SnP$ 층이 형성되며 $Ni_3SnP$ 층이 성장함에 따라 $Ni_3Sn_4$가 spalling됨이 관찰되었다. Spalling 후에는 Ni(P)막이 용융된 솔더와 직접 접촉하게 되어 Ni(P)막의 결정화가 가속화되고 $Ni_3P$상이 $Ni_2P$상으로 변태되었다. 또한 이러한 결정화 과정 중 Ni(P)막의 부피가 감소됨에 따라서 인장응력이 발생하여 막 내부에 크랙이 발생하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.243-251
• /
• 2005

페리퍼럴 어레이 플립칩의 온도 분포를 실측하여 열원의 기하학적 형상, 소자의 크기, 그리고 보호막 개구 크기 변화에 따른 소자의 열 성능을 측정하였다. 열원의 크기가 작고, 플립칩 솔더 범프에서 먼 중앙 열원의 경우가 전 면적 열원에 비해서 소자의 온도가 매우 높았다. 여기에 더해, 보호막 개구의 모양 변화에 의한 접촉 면적의 증가를 통해 소자의 최대 온도를 낮출 수가 있었다. 중앙 열원을 갖고 원형 개구에 2 (watts)의 전력이 가해지는 경우, $3(mm)\times3(mm)$크기 소자의 최대 온도는 약 $110(^{\circ}C)$이고, 이에 반해 $1.5(mm)\times1.8(mm)$ 크기 소자의 최대 온도는 약 $90(^{\circ}C)$ 이었다. 또한 보호막 개구의 모양을 원형 개구에서 잘린 사각형 개구로 변화시키면서 접촉 면적을 증가시킨 경우, $3(mm)\times3(mm)$ 크기의 소자와 중앙 열원을 갖는 경우에서 약 $10(^{\circ}C)$의 온도 감소를 나타내었다. 따라서 열원 소자의 위치와 크기, 소자의 크기, 그리고 개구 면적에 따른 솔더의 접촉 면적에 따라 플립칩의 열 성능이 현격한 차이를 나타내고 있음을 알 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.29-35
• /
• 2003

SnAg, SnAgCu, SnCu 무연솔더합금을 주조 상태에서 냉간압연한 후 열적으로 안정화한 시편 (TS)과, 실제 솔더 범프와 유사한 미세구조의 수냉에 급속 냉각(WQ)된 시편 두가지를 $100^{\circ}C$에서 크리프 실험을 행하였다. 급속냉각한 시편의 냉각속도는 140-150 K/sec로 primary $\beta-Sn$ 크기가 TS 시편보다 5∼10배 정도 작았으며, 기지내 primary $\beta-Sn$이 차지하는 분율은 증가하였다. 반면에 공정상 내의 $Ag_3Sn$상의 크기는 더 작아졌다. 크리프 실험 결과 WQ 시편의 최소크리프 변형율 속도($\{beta}_{min}$)가 TS 보다 약 $10^2$배 정도 작았으며. 더 큰 파괴시간을 보였다. TS-SnAg의 크리프파괴는 $Ag_3Sn$ 또는 $Cu_6Sn_5$에서의 공공의 핵생성, power-law 크리프에 의한 공공의 성장, 그리고 크리프 공공의 상호 연결로 일어났으며, WQ-SnAgCu는 시편이 두께가 얇아 네킹에 의해 파괴가 일어났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.39-43
• /
• 2009

본 연구에서는 언더필 공정에서 플립칩과 기판사이의 모세관 작용에 의한 언더필 유동 경향에 대해 살펴보고, 언더필의 점도와 토출 위치에 따른 언더필 유동특성에 대해 살펴보았다. 플립칩의 사이즈는 $5mm{\times}5mm{\times}0.65^tmm$이며, 솔더 범프의 직경은 100 ${\mu}m$, 피치(pitch)간격은 150 ${\mu}m$, 총 1024 I/O(Input/Output)단자의 Full Grid 형태의 플립칩을 사용하였다. 기판으로 투명한 글래스 기판을 사용하였으며 플립칩 패키징의 접합 높이는 50 ${\mu}m$으로 제작하였다. 언더필의 점도 및 토출 위치가 유동특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해, 세 종류의 점도 특성($2000{\sim}3700$cps)을 가지는 언더필과 토출 위치를 모서리와 중앙부위로 설정하였다. 언더필의 유동특성 및 충진 시간(filling time)은 CCD카메라를 사용하여 관찰하였다. 실험 결과, 언더필은 솔더 범프에 의한 유동 저항으로 인하여 가장자리 효과(edge effect)가 나타나 칩의 양쪽 측면 유동이 더 빠르게 진전되는 것을 알 수 있었다. 또한, 중앙 부위에서 토출한 경우에 비해 모서리에서 토출한 경우가, 가장자리 효과가 크고 이로 인해 칩의 양쪽 측면 유동이 더 빠르게 진전되어 충진 시간이 더 빠르다는 것을 알 수 있었다. 또한, 점도가 낮을수록, 언더필 유동이 빠르고 가장자리 효과가 크게 나타나며 전체 충진 시간이 감소됨을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권4호
• /
• pp.395-403
• /
• 2012

오늘날 접합시 열에 의한 재료 손상과 접착제(ACA, NCA) 이용으로 부품간의 정렬이 문제가 되고있다. 따라서, 본 논문은 FPCB 와 HPCB 금속(Au) PAD를 직접 접합하였다. 이때 박막인 재료에 손상을 입히는 열, 부품간의 정렬에 문제가 되는 접착제(ACA, NCA)를 사용하지 않고 상온에서 접합을 하였다. 접합시 초음파 혼을 이용하여 접합을 하였으며, 초음파혼은 40kHz이다. 공정 조건은 접합압력 0.60MPa, 접합시간 0.5, 1.0, 1.5, 2.0sec이다. 또한, 산업에서 요구하는 접합강도는 필강도 테스트 결과값으로 0.60Kgf 이상이며, 본 실험에서는 접합강도가 0.80MPa 이상이 나왔다. 이로서, 열에 의한 재료 손상과, 접 착제(ACA, NCA)에 의한 정렬 문제를 해결하였다. 그리고 산업산업에서 바로 적용하고 생산할 수 있는 FPCB, HPCB 시료 제작을 하였다.

• Design & Manufacturing
• /
• 제14권3호
• /
• pp.23-30
• /
• 2020

Laser Assisted Thermo-Compression Bonding (LATCB) has been proposed to improve the "chip tilt due to the difference in solder bump height" that occurs during the conventional semiconductor chip bonding process. The bonding module of the LATCB system has used a piezoelectric actuator to control the inclination of the compression jig on a micro scale, and the piezoelectric actuator has been directly coupled to the compression jig to minimize the assembly tolerance of the compression jig. However, this structure generates a lateral force in the piezoelectric actuator when the compression jig is tilted, and the stacked piezoelectric element vulnerable to the lateral force has a risk of failure. In this paper, the optimal design of the flexure hinge was performed to minimize the lateral force generated in the piezoelectric actuator when the compression jig is tilted by using the displacement difference of the piezoelectric actuator in the bonding module for LATCB. The design variables of the flexure hinge were defined as the hinge height, the minimum diameter, and the notch radius. And the effect of the change of each variable on the stress generated in the flexible hinge and the lateral force acting on the piezoelectric actuator was analyzed. Also, optimization was carried out using commercial structural analysis software. As a result, when the displacement difference between the piezoelectric actuators is the maximum (90um), the maximum stress generated in the flexible hinge is 11.5% of the elastic limit of the hinge material, and the lateral force acting on the piezoelectric actuator is less than 1N.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
• /
• 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 Proceedings of 6th International Joint Symposium on Microeletronics and Packaging
• /
• pp.35-43
• /
• 2001

Flip chip assembly on organic substrates using ACAs have received much attentions due to many advantages such as easier processing, good electrical performance, lower cost, and low temperature processing compatible with organic substrates. ACAs are generally composed of epoxy polymer resin and small amount of conductive fillers (less than 10 wt.%). As a result, ACAs have almost the same CTE values as an epoxy material itself which are higher than conventional underfill materials which contains lots of fillers. Therefore, it is necessary to lower the CTE value of ACAs to obtain more reliable flip chip assembly on organic substrates using ACAs. To modify the ACA composite materials with some amount of conductive fillers, non-conductive fillers were incorporated into ACAs. In this paper, we investigated the effect of fillers on the thermo-mechanical properties of modified ACA composite materials and the reliability of flip chip assembly on organic substrates using modified ACA composite materials. Contact resistance changes were measured during reliability tests such as thermal cycling, high humidity and temperature, and high temperature at dry condition. It was observed that reliability results were significantly affected by CTEs of ACA materials especially at the thermal cycling test. Results showed that flip chip assembly using modified ACA composites with lower CTEs and higher modulus by loading non-conducting fillers exhibited better contact resistance behavior than conventional ACAs without non-conducting fillers. Microwave model and high-frequency measurement of the ACF flip-chip interconnection was investigated using a microwave network analysis. ACF flip chip interconnection has only below 0.1nH, and very stable up to 13 GHz. Over the 13 GHz, there was significant loss because of epoxy capacitance of ACF. However, the addition of $SiO_2filler$ to the ACF lowered the dielectric constant of the ACF materials resulting in an increase of resonance frequency up to 15 GHz. Our results indicate that the electrical performance of ACF combined with electroless Wi/Au bump interconnection is comparable to that of solder joint.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.19-25
• /
• 2011

현대 전자 산업에서Cu/Low-K공정의 도입을 통해 반도체 칩의 소형화 및 전기적 성능 향상이 가능해졌으나, Cu/Low-K는 기존의 반도체 제조 공정에 사용된 물질에 비해 물리적으로 매우 취약해진 단점을 가지고 있어 칩 제조 공정 과 패키지 공정에서 많은 문제를 유발하고 있다. 특히, 온도 사이클 후, Cu 층과 Low-K 유전층 사이의 박리현상은 주요 불량 현상의 하나이다. Cu/Low-K층은 플립 칩 패드의 상부에 위치하기 때문에 플립 칩이 받는 스트레스가 직접적으로 Cu/Low-K층에 영향을 주고 있다. 이런 문제를 해결하기 위한 언더필 공정이나 언더필 물질의 개선이 필요하게 되었고 특히, 플립 칩에 대한 스트레스를 줄이고 솔더 범프를 보호하기 위한 언더필의 선택이 중요하게 되었다. 90 nm Cu/Low-K 플립 칩 패키지의 온도 사이클 후 발생한 박리 문제를 적합한 언더필 선택을 통해 해결하였다.