• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.69-73
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• 2010

Through-silicon-via (TSV)를 포함하고 있는 3차원 적층 반도체 패키지에서 구조적 변수에 따른 열응력의 변화를 살펴보기 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 이를 통하여 TSV를 포함하고 있는 3차원 적층 반도체 패키지에서 웨이퍼 간 접합부의 지름, TSV 지름, TSV 높이, pitch 변화에 따른 열응력의 변화를 예측하였다. 최대 von Mises 응력은 TSV의 가장 위 부분과 Cu 접합부, Si, underfill 계면에서 나타났다. TSV 지름이 증가할 때, TSV의 가장 위 부분에서의 von Mises 응력은 증가하였다. Cu 접합부 지름이 증가할 때, Si과 Si 사이의 Cu 접합부가 Si, underfill과 만나는 부분에서 von Mises 응력이 증가하였다. Pitch가 증가할 때에도, Si과 Si 사이의 Cu 접합부가 Si, underfill과 만나는 부분에서 von Mises 응력이 증가하였다. 한편, TSV 높이는 von Mises 응력에 크게 영향을 미치지 못하였다. 따라서 TSV 지름이 작을수록, 그리고 pitch가 작을수록 기계적 신뢰성은 향상되는 것으로 판단된다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 International Symposium
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• pp.183-199
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• 2002

Reliability.The reliability strongly depended on the CTE of underfill resin..The fractured portion was identical with the maximum plastic equivalent strain..1 % or less value of the maximum plastic equivalent strain certified more than 1000 cycle of TCT life. UFB.Bonding accuracy was confirmed within2$2{\mu}{\textrm}{m}$..The fundamental bondability of UFB was confirmed with no damage around aluminum pads. Some dislocations and vacancies were observed at the interface, however, the atomic level bonding was confirmed. CBB.Dry process was applied to UBM removal.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년도 춘계 학술대회 개요집
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• pp.13-15
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• 2006

The effects of plasma treatment on the surfaces of the FR-4 (Flame Resistant-4) and copper substrates are investigated in terms of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), contact angle, and atomic force microscopy (AFM). The adhesion strengths of the underfills/FR-4 substrate and underfills/copper substrate are also studied. As experimental results, the plasma treatments of FR-4 and copper substrate surfaces yield several oxygen complexes in hydrophilic surfaces, which can play an important role in increasing the surface polarity, wettability, and adhesion characteristics of the underfills/substrates.

• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.343-351
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• 2014

For the fine-pitch application of flip-chip bonding with semiconductor packaging, fluxing and hybrid underfills were developed. A micro-encapsulated catalyst was adopted to control the chemical reaction at room and processing temperatures. From the experiments with a differential scanning calorimetry and viscometer, the chemical reaction and viscosity changes were quantitatively characterized, and the optimum type and amount of micro-encapsulated catalyst were determined to obtain the best pot life from a commercial viewpoint. It is expected that fluxing and hybrid underfills will be applied to fine-pitch flip-chip bonding processes and be highly reliable.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 International Symposium
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• pp.203-215
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• 2002

Using eutectic In-Ag and Bi-Sn solder materials, we developed the COG technique having a minimum pitch of 50 ${\mu}{\textrm}{m}$. The maximum temperature in this process is $160^{\circ}C$. We fabricated spherical and uniform solder bumps by controlling the microstructure of Bi-Sn solder bumps. The contact resistances of Bi-Sn solder joints were 19 m$\Omega$ at $80{\mu}{\textrm}{m}$ pitch and 60 m$\Omega$ at $80{\mu}{\textrm}{m}$ pitch, respectively. These values are much lower than the contact resistance of the conventional ACF bonding. The contact resistances of the solder joint are almost the same before and after the underfill process. The contact resistance of the underfilled Bi-Sn solder joint did not change even after reliability test.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권6호
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• pp.78-83
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• 1999

Solder joint is the weakest part which connects in mechanically and electronically between package body and PCB(Printed Circuit Board). Recently, the reliability of solder joint become the most critical issue in surface mounted technology. The solder joint interconnection between plastic package and PCB is susceptible to shear stress during thermal storage due to the mismatch in coefficient of thermal expansion between plastic package and PCB. A general computational approach to determine the effect of solder joint shape on the fatigue life presented. The thermal fatigue life was estimated from the engelmaier equation which was obtained from the temperature cycling loading($-65^{\circ}C$ to $150^{\circ}C$). As result of the simulation, TSOP structure has the shortest thermal fatigue life and the same structure Copper lead has 2.5 times as much fatigue life as Alloy 42 lead. In BGA structure, fatigue life time extended 80 times when underfill material exists.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.500-502
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• 2008

In generally, a high pressure fuel injection pipe has been often used as a fuel supply line in automobiles or other diesel engines. Such conventional high pressure fuel injection pipe, however, has suffered from the problem that is folding and hair cracks created therein. The defects can be locally formed in the inner wall surface of the pipe at the connecting head leading to a flow path when the pipe is deformed by the heading process. In the study, in order to prevent the folding in the inner wall surface of the pipe during the heading process, FE-analysis has been used in the die design.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권1호
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• pp.55-65
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• 2020

반도체 패키지에서 언더필의 사용은 패키지의 응력 완화 및 습기 방지에 중요할 뿐만 아니라, 충격, 진동 시에 패키지의 신뢰성을 향상시키는 중요한 소재이다. 그러나 최근 패키지의 크기가 커지고, 매우 얇아짐에 따라서 언더필의 사용이 오히려 패키지의 신뢰성을 저하하는 현상이 발견되고 있다. 이러한 이슈를 해결하기 위하여 본 연구에서는 언더필을 대신 할 소재로서 solid epoxy를 이용한 패키지를 개발하여 신뢰성을 향상시키고자 하였다. 개발된 solid epoxy를 스마트 폰의 AP 패키지에 적용하여 열사이클링 신뢰성 시험과 수치해석을 통하여 패키지의 신뢰성을 평가하였다. 신뢰성 향상을 위한 최적의 solid epoxy 소재 및 공정 조건을 찾기 위하여 solid epoxy 의 사용 개수, PCB 패드 타입 및 solid epoxy의 물성 등, 3 개의 인자가 패키지의 신뢰성에 미치는 영향을 고찰하였다. Solid epoxy를 AP 패키지에 적용한 결과 solid epoxy가 없는 경우 보다, solid epoxy를 적용한 경우가 신뢰성이 향상되었다. 또한 solid epoxy를 패키지의 외곽 4곳에 적용한 경우 보다는 6 곳에 적용한 경우가 더 신뢰성이 좋음을 알 수 있었다. 이는 solid epoxy가 패키지의 열팽창에 따른 응력을 완화 시키는 역할을 하여 패키지의 신뢰성이 향상되었음을 의미한다. 또한 PCB 패드 타입에 대한 신뢰성을 평가한 결과 NSMD (non-solder mask defined) 패드를 사용할 경우가 SMD (solder mask defined) 패드 보다 신뢰성이 더 향상됨을 알 수 있었다. NSMD 패드의 경우 솔더와 패드가 접합하는 면적이 더 크기 때문에 구조적으로 안정하여 신뢰성 측면에서 더 유리하기 때문이다. 또한 열팽창계수가 다른 solid epoxy를 적용하여 신뢰성 평가를 한 결과, 열팽창계수가 낮은 solid epoxy를 사용한 경우가 신뢰성이 더 향상됨을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.213-226
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• 2003

Imidazole 촉매의 종류에 따른 bisphenol-F계 에폭시 (Diglycidyl ether of bisphenol-F)/nadic methyl anhydride 수지 시스템의 경화 및 유변학적 거동이 시차주사열량계 (differential scanning calorimeter)와 회전 점도계를 사용하여 연구되었다. 경화반응기구를 분석하기 위해서 몇 개의 등온경화온도에서 등온시험이 수행되었다. Bisphenol-F계 에폭시/anhydride 조성물의 경화곡선은 전환량이 $20{\sim}40 %$일 때 최대 값을 보이는 자체촉매반응을 나타내었다. 속도상수($k_1,\;k_2$)는 온도 의존성을 가지나 반응차수 (m+n)는 온도 의존성이 없었으며, 반응차수는 거의 3으로 계산되었다. 촉매의 종류에 따라 두 개의 반응기구를 가지고 있었다. G'-G" crossover 방법을 통해 겔화 시간을 측정하였으며, 이 결과로부터 활성화에너지를 구하였다. 용융 실리카를 첨가한 조성물의 유변학적 거동으로부터 온도와 충전제 함량에 따른 겔화 시간의 대수 변화가 직선적인 관계를 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 고충전된 에폭시 수지 조성물은 전형적인 준소성 거동을 보였으며, 최대충전밀도가 클수록 점도는 낮아졌다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권3호
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• pp.67-74
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• 2011

Keys to high wiring density semiconductor packages include flip-chip bonding and build-up substrate technologies. The current issues are the establishment of a fine pitch flip-chip bonding technology and a low coefficient of thermal expansion (CTE) substrate technology. In particular, electromigration and thermomigration in fine pitch flipchip joints have been recognized as a major reliability issue. In this paper, electromigration and thermomigration in Cu/Sn-3Ag-0.5Cu (SAC305)/Cu flip-chip joints and electromigration in Cu/In/Cu flip chip joints are investigated. In the electromigration test, a large electromigration void nucleation at the cathode, large growth of intermetallic compounds (IMCs) at the anode, a unique solder bump deformation towards the cathode, and the significantly prolonged electromigration lifetime with the underfill were observed in both types of joints. In addition, the effects of crystallographic orientation of Sn on electromigration were observed in the Cu/SAC305/Cu joints. In the thermomigration test, Cu dissolution was accelerated on the hot side, and formation of IMCs was enhanced on the cold side at a thermal gradient of about $60^{\circ}C$/cm, which was lower than previously reported. The rate of Cu atom migration was found comparable to that of electromigration under current conditions.