• Title/Summary/Keyword: multi-chip packages process

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와이어 본더에서의 초저 루프 기술 (The Low Height Looping Technology for Multi-chip Package in Wire Bonder)

  • 곽병길;박영민;국성준
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.17-22
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    • 2007
  • Recent new packages such as MCP(Multi-Chip Package), QDP(Quadratic Die Package) and DDP(Dual Die Package) have stack type configuration. This kind of multi-layer package is thicker than single layer package. So there is need for the low height looping technology in wirebonder to make these packages thinner. There is stiff zone above ball in wirebonder wire which is called HAZ(Heat Affect Zone). When making low height loop (below $80\;{\mu}m$) with traditional forward loop, stiff wire in HAZ(Heat Affected Zone) above ball is bended and weakened. So the traditional forward looping method cannot be applied to low height loop. SSB(stand-off stitch) wire bonding method was applied to many packages which require very low loops. The drawback of SSB method is making frequent errors at making ball, neck damage above ball on lead and the weakness of ball bonding on lead. The alternative looping method is BNL(ball neckless) looping technology which is already applied to some package(DDP, QDP). The advantage of this method is faster in bonding process and making little errors in wire bonding compared with SSB method. This paper presents the result of BNL looping technology applied in assembly house and several issues related to low loop height consistence and BNL zone weakness.

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유한요소해석을 이용한 백그라인딩 장비의 구조안정성 연구 (A study on structural stability of Backgrinding equipment using finite element analysis)

  • 위은찬;고민성;김현정;김성철;이주형;백승엽
    • Design & Manufacturing
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    • 제14권4호
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    • pp.58-64
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    • 2020
  • Lately, the development of the semiconductor industry has led to the miniaturization of electronic devices. Therefore, semiconductor wafers of very thin thickness that can be used in Multi-Chip Packages are required. There is active research on the backgrinding process to reduce the thickness of the wafer. The backgrinding process polishes the backside of the wafer, reducing the thickness of the wafer to tens of ㎛. The equipment that performs the backgrinding process requires ultra-precision. Currently, there is no full auto backgrinding equipment in Korea. Therefore, in this study, ultra-precision backgrinding equipment was designed. In addition, finite element analysis was conducted to verify the equipment design validity. The deflection and structural stability of the backgrinding equipment were analyzed using finite element analysis.

4개의 칩이 적층된 FBGA 패키지의 휨 현상 및 응력 특성에 관한 연구 (Numerical Analysis of Warpage and Stress for 4-layer Stacked FBGA Package)

  • 김경호;이혁;정진욱;김주형;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.7-15
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    • 2012
  • 최근 모바일 기기에 적용되는 반도체 패키지는 초소형, 초박형 및 다기능을 요구하고 있기 때문에 다양한 실리콘 칩들이 다층으로 수직 적층된 패키지의 개발이 필요하다. 패키지 및 실리콘 칩의 두께가 계속 얇아지면서 휨 현상, 크랙 및 여러 다른 형태의 파괴가 발생될 가능성이 많다. 이러한 문제는 패키지 재료들의 열팽창계수의 차 및 패키지의 구조적인 설계로 인하여 발생된다. 본 연구에서는 4층으로 적층된 FBGA 패키지의 휨 현상 및 응력을 수치해석을 통하여 상온과 리플로우 온도 조건에서 각각 분석하였다. 상온에서 가장 적은 휨을 보여준 경우가 리플로우 공정 조건에서는 오히려 가장 큰 휨을 보여 주고 있다. 본 연구의 물성 조건에서 패키지의 휨에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 EMC의 열팽창계수, EMC의 탄성계수, 다이의 두께, PCB의 열팽창계수 순이었다. 휨을 최소화하기 위하여 패키지 재료들의 물성들을 RMS 기법으로 최적화한 결과 패키지의 휨을 약 $28{\mu}m$ 감소시킬 수 있었다. 다이의 두께가 얇아지게 되면 다이의 최대 응력은 증가한다. 특히 최상부에 위치한 다이의 끝 부분에서 응력이 급격히 증가하기 시작한다. 이러한 응력의 급격한 변화 및 응력 집중은 실리콘 다이의 파괴를 유발시킬 가능성이 많다. 따라서 다이의 두께가 얇아질수록 적절한 재료의 선택 및 구조 설계가 중요함을 알 수 있다.

멀티 플립칩 본딩용 비전도성 접착제(NCP)의 열전도도에 미치는 미세 알루미나 필러의 첨가 영향 (Effect of Fine Alumina Filler Addition on the Thermal Conductivity of Non-conductive Paste (NCP) for Multi Flip Chip Bonding)

  • 정다훈;임다은;이소정;고용호;김준기
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.11-15
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    • 2017
  • 실리콘 칩을 적층하는 3D 멀티 플립칩 패키지의 경우 방열문제가 대두됨에 따라 접착 접합부의 열전도도 향상이 요구되고 있다. 본 연구에서는 플립칩 본딩용 비전도성 접착제(NCP)에 있어서 알루미나 필러의 첨가가 NCP의 물성 및 열전도도에 미치는 영향을 조사하였다. 알루미나 필러는 미세피치 플립칩 접속을 위해 평균입도 400 nm의 미세분말을 사용하였다. 알루미나 필러 함량이 0~60 wt%까지 증가함에 따라 60 wt% 첨가 시 0.654 W/mK에 도달하였다. 이는 동일 첨가량 실리카의 0.501 W/mK보다는 높은 열전도도이지만, 동일 함량의 조대한 알루미나 분말을 첨가한 경우에 비해서는 낮은 열전도도로, 미세 플립칩 본딩을 위해 입도가 미세한 분말을 첨가하는 것은 열전도도에 있어서는 불리한 효과로 작용함을 알 수 있었다. NCP의 점도는 40 wt% 이상에서 급격히 증가하는 현상을 나타내었는데, 이는 미세 입도에 따른 필러 간 상호작용의 증가에 기인하는 것으로, 미세피치 플립칩 본딩을 위해 열전도도가 우수한 미세 알루미나 분말을 사용하기 위해서는 낮은 점도를 유지하면서 필러 첨가량을 증가시킬 수 있는 분산방안이 필요한 것으로 판단되었다.

FOWLP 구조의 영향 인자에 따른 휨 현상 해석 연구 (A Study of Warpage Analysis According to Influence Factors in FOWLP Structure)

  • 정청하;서원;김구성
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.42-45
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    • 2018
  • As The semiconductor decrease from 10 nanometer to 7 nanometer, It is suggested that "More than Moore" is needed to follow Moore's Law, which has been a guide for the semiconductor industry. Fan-Out Wafer Level Package(FOWLP) is considered as the key to "More than Moore" to lead the next generation in semiconductors, and the reasons are as follows. the fan-out WLP does not require a substrate, unlike conventional wire bonding and flip-chip bonding packages. As a result, the thickness of the package reduces, and the interconnection becomes shorter. It is easy to increase the number of I / Os and apply it to the multi-layered 3D package. However, FOWLP has many issues that need to be resolved in order for mass production to become feasible. One of the most critical problem is the warpage problem in a process. Due to the nature of the FOWLP structure, the RDL is wired to multiple layers. The warpage problem arises when a new RDL layer is created. It occurs because the solder ball reflow process is exposed to high temperatures for long periods of time, which may cause cracks inside the package. For this reason, we have studied warpage in the FOWLP structure using commercial simulation software through the implementation of the reflow process. Simulation was performed to reproduce the experiment of products of molding compound company. Young's modulus and poisson's ratio were found to be influenced by the order of influence of the factors affecting the distortion. We confirmed that the lower young's modulus and poisson's ratio, the lower warpage.

패키지 연삭 시 휠 입도에 따른 노출된 가공물의 표면 양상과 접합 특성 연구 (A Study on the Surface Patterns and Bonding Characteristics of Exposed Materials based on Wheel Grit Size during Package Grinding)

  • 박진;배서준;김광일;이진호;장상규;고용남
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.72-79
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    • 2024
  • 2.xD 패키지 구조에서 고속, 고대역폭 실현을 위해 인터포저 (Interposer) 혹은 브리지 다이와 이종 칩 간 접합 공정에 높은 기술력을 요하는 공법이 연구되고 있다. 특히 접합면 연삭 (Grinding) 공정은 그 핵심 기술에 속한다. Cu layer를 포함한 인터포저나 브리지 다이를 기판에 접합한 후 Cu처럼 전기적 연결이 가능한 금속 소재를 연삭 공정으로 노출하여 이종 칩을 서로 연결하는 방식은 종래의 패키징 기술을 그대로 활용하는 공법이다. 다만, 2.xD 패키지처럼 미세 범프의 대량 접합 공정에서 양산 가능한 수율과 품질을 충족하려면 높은 정밀도를 기반으로 한 공법 개발이 요구된다. 본 논문에서는 2.xD 패키지 구조의 이종 칩 접합을 위한 다중 가공물 연삭 과정에서 연삭 휠의 입도를 변수로 하여 패키지 연삭을 진행하였고, 노출된 가공물의 표면 양상 및 접합 특성에 관해 연구하였다. 본 연구의 고찰을 통해 고품질 접합을 위한 연삭 공정을 최적화하여 첨단 패키징 기술 발전에 기여할 수 있을 것이라 기대한다.