• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권4호통권37호
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• pp.331-338
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• 2005

The rapid advances in high power light sources and arrays as encountered in incandescent lamps have induced dramatic increases in die heat flux and power consumption at all levels of high power LED packaging. The lifetime of such devices and device arrays is determined by their temperature and thermal transients controlled by the powering and cooling, because they are usually operated under rough environmental conditions. The reliability of packaged electronics strongly depends on the die attach quality, because any void or a small delamination may cause instant temperature increase in the die, leading sooner or later to failure in the operation. Die attach materials have a key role in the thermal management of high power LED packages by providing the low thermal resistance between the heat generating LED chips and the heat dissipating heat slug. In this paper, thermal transient characteristics of die attach in high power LED package have been studied based on the thermal transient analysis using the evaluation of the structure function of the heat flow path. With high power LED packages fabricated by die attach materials such as Ag paste, solder paste and Au/Sn eutectic bonding, we have demonstrated characteristics such as cross-section analysis, shear test and visual inspection after shear test of die attach and how to detect die attach failures and to measure thermal resistance values of die attach in high power LED package. From the structure function oi the thermal transient characteristics, we could know the result that die attach quality of Au/Sn eutectic bonding presented the thermal resistance of about 3.5K/W. It was much better than those of Ag paste and solder paste presented the thermal resistance of about 11.5${\~}$14.2K/W and 4.4${\~}$4.6K/W, respectively.

• 센서학회지
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• 제31권6호
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• pp.361-365
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• 2022

Advanced packaging demands are driven by the need for dense integration systems. Consequently, stacked packaging technology has been proposed instead of reducing the ultra-fine patterns to secure economic feasibility. This study proposed an effective packaging process technology for semiconductor devices using a 9-inch dicing die attach film (DDAF), wherein the die attach and dicing films were combined. The process involved three steps: tape lamination, dicing, and bonding. Following the grinding of a silicon wafer, the tape lamination process was conducted, and the DDAF was arranged. Subsequently, a silicon wafer attached to the DDAF was separated into dies employing a blade dicing process with a two-step cut. Thereafter, one separated die was bonded with the other die as a substrate at 130 ℃ for 2 s under a pressure of 2 kgf and the chip was hardened at 120 ℃ for 30 min under a pressure of 10 kPa to remove air bubbles within the DAF. Finally, a curing process was conducted at 175 ℃ for 2 h at atmospheric pressure. Upon completing the manufacturing processes, external inspections, cross-sectional analyses, and thermal stability evaluations were conducted to confirm the optimality of the proposed technology for application of the DDAF. In particular, the shear strength test was evaluated to obtain an average of 9,905 Pa from 17 samples. Consequently, a 3D integration packaging process using DDAF is expected to be utilized as an advanced packaging technology with high reliability.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-7
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• 2020

The backside metallization process is typically used to attach a chip to a lead frame for semiconductor packaging because it has excellent bond-line and good electrical and thermal conduction. In particular, the backside metal with the Ag/Sn/Ag sandwich structure has a low-temperature bonding process and high remelting temperature because the interfacial structure composed of intermetallic compounds with higher melting temperatures than pure metal layers after die attach process. Here, we introduce a die attach process with the Ag/Sn/Ag sandwich structure to apply commercial semiconductor packages. After the die attachment, we investigated the evolution of the interfacial structures and evaluated the shear strength of the Ag/Sn/Ag sandwich structure and compared to those of a commercial backside metal (Au-12Ge).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.261-267
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• 2020

휴대용기기에 대한 경박단소 및 빠른 속도에 대한 요구는 반도체 패키징 기술에도 변화를 가져왔다. 이에 대한 대응의 하나로 stacked chip scale package(SCSP)가 업계에서 사용되고 있다. SCSP를 구현하기 위한 핵심소재 중의 하나가 die attach film(DAF)이다. 특히, 다이와 기판을 접착하거나 다이와 다이를 접착하는 경우, DAF의 접착필름은 기판의 단차나 본딩 와이어 사이를 기공의 발생 없이 채우기 위해 우수한 고온 유동성이 요구된다. 그러나 이 경우 경화 크랙의 발생을 최소화하기 위해 2단계 경화가 종종 요구되나, 공정시간 단축을 위해서는 1단계 경화가 바람직하다. 본 연구에서는 DAF 접착필름의 조성물을 경화 성분(에폭시 수지), 유연 성분(고무성분), 딱딱한 성분(페녹시수지, 실리카), 3개 군으로 분류하고, 조성물의 변화에 따른 1단계 경화시 경화 크랙, 고온 유동성, die attach (DA) 기공발생에 대한 영향을 혼합물 실험 설계법를 통해 살펴보았다. 경화 크랙은 딱딱한 성분 함량에 가장 크게 영향을 받았으며, 함량이 증가할수록 경화 크랙이 감소하였다. DA 기공의 발생은 딱딱한 성분의 함량이 감소할수록 감소하였으며, 특히, 딱딱한 성분의 함량이 적은 경우는 경화 성분의 함량이 감소할수록, 기공의 발생이 억제되었다. 고온 유동성은 100℃ 저장탄성 계수와 120℃에서의 블리드 아웃(BL-120)으로 평가되었다. 100℃의 고온 저장탄성률은 딱딱한 성분의 감소가 중요하였고, 유동성 지표인 BL-120의 경우는 경화 성분의 함량의 증가와 딱딱한 성분의 감소가 동시에 중요하였다.

• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능정보시스템학회 2001년도 The Pacific Aisan Confrence On Intelligent Systems 2001
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• pp.224-229
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• 2001

When a semiconductor package is assembled, various materials such as die attach adhesive, lead frame, EMC (Epoxy Molding Compound), and gold wire are used. For better preconditioning performance, the combination between the packaging materials by studying the compatibility of their properties as well as superior packaging material selection is important. But it is not an easy task to find proper packaging material sets, since a variety of factors like package design, substrate design, substrate size, substrate treatment, die size, die thickness, die passivation, and customer requirements should be considered. This research applies case-based reasoning(CBR) technique to solve this problem, utilizing prior cases that have been experienced. Our particular interests lie in building decision support model to aid the selection of proper die attach adhesive. The preliminary results show that this approach is promising.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.390-391
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• 2007

LED Packaging 과정 중 Die bond 재료로 Silver epoxy를 사용하여 Packaging 한 후 T3Ster 장비로 열 저항 값(Rth)을 측정하였다. Silver epoxy 의 접착 두께를 조절하여 열 저항 값을 측정하였고, 열전도도 값이 다른 Silver epoxy를 사용하여 열 저항 값을 측정하였다. Silver epoxy 접착 두께가 충분하여 Chip 전면에 고루 분포되었을 경우 그렇지 않은 경우보다 평균 4.8K/W 낮은 13.23K/W의 열 저항 값을 나타내었고, 열전도도가 높은 Silver epoxy 일수록 열전도도가 낮은 재료보다 평균 4.1K/W 낮은 12K/W의 열 저항 값을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권2호
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• pp.65-70
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• 2014

박형 package-on-package의 상부 패키지에 대하여 PCB 기판, 칩본딩 및 에폭시 몰딩과 같은 공정단계 진행에 따른 warpage 특성을 분석하였다. $100{\mu}m$ 두께의 박형 PCB 기판 자체에서 $136{\sim}214{\mu}m$ 범위의 warpage가 발생하였다. 이와 같은 PCB 기판에 $40{\mu}m$ 두께의 박형 Si 칩을 die attach film을 사용하여 실장한 시편은 PCB 기판의 warpage와 유사한 $89{\sim}194{\mu}m$의 warpage를 나타내었으나, 플립칩 공정으로 Si 칩을 PCB 기판에 실장한 시편은 PCB 기판과 큰 차이를 보이는 $-199{\sim}691{\mu}m$의 warpage를 나타내었다. 에폭시 몰딩한 패키지의 경우에는 DAF 실장한 시편은 $-79{\sim}202{\mu}m$, 플립칩 실장한 시편은 $-117{\sim}159{\mu}m$의 warpage를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제19권5호
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• pp.288-292
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• 2009

This article shows various factors that influence the thermal-cycling reliability of semiconductor devices utilizing the lead-on-chip (LOC) die attach technique. This work details how the modification of LOC package design as well as the back-grinding and dicing process of semiconductor wafers affect passivation reliability. This work shows that the design of an adhesion tape rather than a plastic package body can play a more important role in determining the passivation reliability. This is due to the fact that the thermal-expansion coefficient of the tape is larger than that of the plastic package body. Present tests also indicate that the ceramic fillers embedded in the plastic package body for mechanical strengthening are not helpful for the improvement of the passivation reliability. Even though the fillers can reduce the thermal-expansion of the plastic package body, microscopic examinations show that they can cause direct damage to the passivation layer. Furthermore, experimental results also illustrate that sawing-induced chipping resulting from the separation of a semiconductor wafer into individual devices might develop into passivation cracks during thermal-cycling. Thus, the proper design of the adhesion tape and the prevention of the sawing-induced chipping should be considered to enhance the passivation reliability in the semiconductor devices using the LOC die attach technique.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.503-509
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• 2019

더욱 작고 얇고 빠르며, 많은 기능을 가진 모바일 기기에 대한 요구가 그 어느 때보다 높다. 이에 대한 기술적 대응의 하나로 여러 개의 칩을 적층하는 Stacked Chip Scale Package(SCSP)가 어셈블리 업계에서 사용되고 있다. 다수의 칩을 접착하는 유기접착제로는 필름형 접착제인 die attach film(DAF)가 사용된다. 칩과 유기기판의 접착의 경우, DAF가 기판의 단차를 채우기 위해서는 고온에서 높은 유동성이 요구된다. 또한 와이어 사이를 채우면서 고용량 메모리와 같이 동일한 크기의 칩을 접착하는 DAF의 경우에도, 본딩 온도에서 높은 유동성이 요구된다. 본 연구에서는 DAF의 주요 원재료 3성분에 대한 혼합물 설계 실험계획법을 통하여 고온에서 낮은 탄성계수를 갖도록 최적화하고, 이에 따른 점착 특성 및 경화 특성을 평가하였다. 3성분은 아크릴 고분자(SG-P3)와 연화점이 다른 두 개의 고상에폭시 수지(YD011과 YDCN500-1P)이다. 실험계획법 평가 결과에 따르면, 고온에서는 아크릴 고분자 SG-P3의 함량이 작을수록 탄성계수가 작은 값을 나타내었다. $100^{\circ}C$에서의 탄성계수는 SG-P3의 함량이 20% 감소한 경우, 1.0 MPa에서 0.2 MPa 수준으로 감소하였다. 반면, 상온에서의 탄성계수는 연화점이 높은 에폭시 YD011에 의해 크게 좌우되었다. 최적 처방은 UV 다이싱 테이프를 적용시 98.4% 수준의 비교적 양호한 다이픽업 성능을 나타냈다. 유리칩을 실리콘 기판에 부착하고 에폭시를 1단계 경화시킨 경우, 크랙이 발생하였으나, 아민 경화 촉진제의 함량 증가와 2단계 경화를 통하여 크랙의 발생을 최소화할 수 있었다. 이미다졸계 촉진제가 아민계 촉진제에 비해 효과가 우수하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 IUMRS-ICEM ABSTRACT BOOK
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• pp.102-102
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• 1998