• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.276-277
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• 2002

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 IUMRS-ICEM ABSTRACT BOOK
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• pp.139.2-139
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• 1998

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 International Symposium
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• pp.253-257
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• 2003

The low temperature flip chip technique is applied to the package of the temperature-sensitive devices for LCD systems and image sensors since the high temperature process degrades the polymer materials in their devices. We will introduce the various low temperature flip chip bonding techniques; a conventional flip chip technique using eutectic Bi-Sn (mp: $138^{\circ}C$) or eutectic In-Ag (mp: $141^{\circ}C$) solders, a direct bump-to-bump bonding technique using solder bumps, and a low temperature bonding technique using low temperature solder pads.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.43-48
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• 2004

상부 칩과 하부 기판이 모두 Si으로 구성되어 있는 플립칩 패키지 시편을 제조하여 $130{\~}160^{\circ}C$의 온도 범위에서 $3{\~}4{\times}10^4 A/cm^2$의 전류밀도를 가하여 주면서 플립칩 본딩된 Sn-3.5Ag-0.5Cu 솔더범프의 electromigration 거동을 분석하였다. Sn-3.5Ag-0.5Cu 솔더범프의 cathode로부터 anode로의 electromigration에 의해 Cu UBM이 완전히 소모되어 cathode부위에서 void가 형성됨으로써 파괴가 발생하였다. Sn-3.5Ag-0.5Cu 솔더범프의 electromigration에 대한 활성화 에너지는 $3{\times}10^4 A/cm^2$의 전류밀도에서는 0.61 eV, $3.5{\times}10^4 A/cm^2$의 전류밀도에서는 0.63 eV, $4{\times}10^4 A/cm^2$의 전류밀도에서는 0.77 eV로 측정되었다.

• Advances in materials Research
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• 제1권1호
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• pp.83-92
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• 2012

The effect of under-bump-metallization (UBM) on electromigration was investigated at temperatures ranging from $135^{\circ}C$ to $165^{\circ}C$. The UBM structures were examined: 5-${\mu}m$-Cu/3-${\mu}m$-Ni and $5{\mu}m$ Cu. Experimental results show that the solder joint with the Cu/Ni UBM has a longer electromigration lifetime than the solder joint with the Cu UBM. Three important parameters were analyzed to explain the difference in failure time, including maximum current density, hot-spot temperature, and electromigration activation energy. The simulation and experimental results illustrate that the addition 3-${\mu}m$-Ni layer is able to reduce the maximum current density and hot-spot temperature in solder, resulting in a longer electromigration lifetime. In addition, the Ni layer changes the electromigration failure mode. With the $5{\mu}m$ Cu UBM, dissolution of Cu layer and formation of $Cu_6Sn_5$ intermetallic compounds are responsible for the electromigration failure in the joint. Yet, the failure mode changes to void formation in the interface of $Ni_3Sn_4$ and the solder for the joint with the Cu/Ni UBM. The measured activation energy is 0.85 eV and 1.06 eV for the joint with the Cu/Ni and the Cu UBM, respectively.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권1호
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• pp.35-42
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• 2024

최근 반도체 칩의 소형화 및 고집적화에 따라 미세 피치에 의한 범프 브리지 (bump bridge) 현상이 문제점으로 주목받고 있다. 이에 따라 범프 브리지 현상을 최소화할 수 있는 Cu pillar bump가 미세 피치에 대응하기 위해 반도체 패키지 산업에서 널리 적용되고 있다. 고온의 환경에 노출될 경우, 접합부 계면에 형성되는 금속간화합물(Intermetallic compound, IMC)의 두께가 증가함과 동시에 일부 IMC/Cu 및 IMC 계면 내부에 Kirkendall void가 형성되어 성장하게 된다. IMC의 과도한 성장과 Kirkendall void의 형성 및 성장은 접합부에 대한 기계적 신뢰성을 약화시키기 때문에 이를 제어하는 것이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 CS(Cu+ Sn-1.8Ag Solder) 구조 Cu pillar bump의 등온 시효 처리에 따른 접합부 특성 평가가 수행되었으며 그 결과가 보고되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권4호
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• pp.9-15
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• 2008

Au와 Sn을 순차적으로 도금한 Au/Sn 범프를 플립칩 본딩하여 Au-Sn 솔더 접속부를 형성 후, 미세구조와 접속저항을 분석하였다. $285^{\circ}C$에서 30초간 플립칩 본딩한 Au-Sn 솔더 접속부는 $Au_5Sn$+AuSn lamellar 구조로 이루어져 있으며, 이 시편을 $310^{\circ}C$에서 3분간 유지하여 2차 리플로우시 $Au_5Sn$+AuSn interlamellar spacing이 증가하였다. $285^{\circ}C$에서 30초간 플립칩 본딩한 Au-Sn 접속부는 15.6 $m{\Omega}$/bump의 평균 접속저항을 나타내었으며, 이 시편을 다시 $310^{\circ}C$에서 3분간 유지하여 2차 리플로우 한 Au-Sn 접속부는 15.0 $m{\Omega}$/bump의 평균 접속저항을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.95-103
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• 2005

42Sn-58Bi 솔더(이하 wt.$\%$에 의한 표기)와 무전해 Ni-P/치환 Au under bump metallurgy (UBM) 간의 계면 반응을 intermetallic compound (IMC)의 형성과 성장, UBM의 감소, 그리고 범프 전단강도의 영향 관점에서 시효 처리 전 후에 어떠한 변화가 생기는 지를 알아보고자 하였다. 치환 Au 층을 $5{\mu}m$ 두께의 무전해 Ni-P ($14{\~}15 at.\%$ P)위에 세 가지 각기 다른 두께, 즉 $0{\mu}m$(순수한 무전해 Ni-P UBM), $0.1{\mu}m$, $1{\mu}m$로 도금하였다. 그 후 42Sn-58Bi 솔더 범프를 세 가지 다른 UBM 구조에 스크린프린팅 방식으로 형성하였다. 범프 형성 직후에는 세 가지 다른 UBM구조에서 솔더와 UBM 사이에 공통적으로 $Ni_3Sn_4$ IMC (IMC1) 만이 형성됐다. 하지만, 이를 $125^{\circ}C$에서 시효 처리를 할 경우 특이하게 Au를 함유한 UBM 구조에서는 $Ni_3Sn_4$ 위로 또 다른 4원계 화합물 (IMC2)이 관찰되었다. 원자 비로 $Sn_{77}Ni{15}Bi_6Au_2$인 4원계 화합물로 확인되었다. $Sn_{77}Ni{15}Bi_6Au_2$ 층은 솔더 조인트의 접합성에 매우 치명적인 영향을 미쳤다. 시효 처리를 거친 Au를 함유한 UBM 구조에서 솔더 범프의 전단 강도 값은 시효 처리 전에 비해 $40\%$ 이상의 감소를 보였다.

• 한국표면공학회지
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• 제36권5호
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• pp.386-392
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• 2003

The electroplating process for a solder bump which can be applied for a flip chip was studied. Si-wafer was used for an experimental substrate, and the substrate were coated with UBM (Under Bump Metallization) of Al(400 nm)/Cu(300 nm)Ni(400 nm)/Au(20 nm) subsequently. The compositions of the bump were Sn-Cu and eutectic Sn-Pb, and characteristics of two bumps were compared. Experimental results showed that the electroplated thickness of the solders were increased with time, and the increasing rates were TEX>$0.45 <\mu\textrm{m}$/min for the Sn-Cu and $ 0.35\mu\textrm{m}$/min for the Sn-Pb. In the case of Sn-Cu, electroplating rate increased from 0.25 to $2.7\mu\textrm{m}$/min with increasing current density from 1 to 8.5 $A/dm^2$. In the case of Sn-Pb the rate increased until the current density became $4 A/dm^2$, and after that current density the rate maintains constant value of $0.62\mu\textrm{m}$/min. The electro plated bumps were air reflowed to form spherical bumps, and their bonded shear strengths were evaluated. The shear strength reached at the reflow time of 10 sec, and the strength was of 113 gf for Sn-Cu and 120 gf for Sn-Pb.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.798-802
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• 2005

The plating shape in the opening of photoresist becomes gradated shape in the fountain plating system, because bubbles from the wafer surface are difficult to escape from the deep openings, vias. In this paper, the bubble flow from the wafer surface during plating process was studied and we designed the tilted electrode ring to get uniform bump height on all over the wafer and evaluated the film uniformity by SEM and $\alpha-step$. In a-step measurement, film uniformities in the fountain plating system and the tilted electrode ring contact system were $\pm16.6\%,\;\pm4\%$ respectively.