• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.122-127
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• 2003

본 논문에서는 새로운 솔더 범프 형성 방법 중의 하나인 Solder droplet jetting에 의한 솔더 범프 형성 공정에 대해 연구하였으며, 이를 위해 솔더 제팅 직후의 안정한 솔더 액적(solder droplets)의 형성을 위한 공정 변수들의 영향에 대해 먼저 알아보았다 이를 위해 제팅 노즐에 가해지는 파형과 용융 솔더의 온도, 질소 가스의 압력 등에 의한 영향을 주로 살펴보았다. 다음으로 리플로를 거쳐 솔더 범프를 형성하였으며, 다양한 크기의 솔더 범프를 간단한 방법으로 형성하였다. 또한 무전해 니켈/솔더 계면 반응과 Bump shear test를 통한 기계적 성질을 고찰하는 한편, 계면 반응 결과는 스크린 프린팅에 의해 형성된 솔더 범프의 결과와 비교함으로써, 저가의 공정으로 미세 피치를 갖는 솔더 범프를 형성할 수 있는 Solder droplet jetting 방법이 기존의 방법에 의해 형성된 솔더 범프의 특성과 유사함을 고찰하였다. 마지막으로 실제 칩에 적용 되는 솔더 범프를 형성하여 플립칩 어셈블리 및 전기적 테스트를 수행하여, Solder droplet jetting이 실제 차세대 플립칩용 솔더 범프 형성 방법으로서 적용될 수 있음을 고찰하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.1
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• pp.45-51
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• 2001

The effects of wettability and surface oxidation on the low temperature and ultra-fine solder bump formation have been studied. Difference sequences of near eutectic In-Ag and eutectic Bi-Sn solders were evaporated on Au/Cu/Cr or Au/Ni/Ti Under Bump Metallurgy (UBM) pads. Solder bumps were formed using lift-off method and were reflowed in Rapid Thermal Annealing (RTA) system. The solder bumps in which In was in contact with UBM in In-Ag solder and the solder bumps in which Sn was in contact with UBM in Bi-Sn solder showed better bump formability during reflow than other solder bumps. The ability to form spherical solder bumps was affected mainly by the wettability of solders to UBM pads.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.33-37
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• 2002

본 연구에서는 전해도금법을 이용하여 플립칩용 Ni, Ni-Cu 합금 UBM (Under Bump Metallurgy) 및 Sn-Ag 무연 솔더 범프를 형성하였다. 솔더 범프의 전해도금시 고속도금 방법으로 균일한 범프 높이를 갖도록 하는 도금 조건 및 도금 기판의 역할로서의 UBM의 영향을 조사하였다. Cu/Ni-Cu 합금/Cu UBM을 적용한 경우 음극시편의 전극 접점수를 증가시켰을 때 비교적 균일한 솔더 범프를 형성시킬 수 있었던 반면, Ni UBM의 경우는 접점수를 증가시켜도 다소 불균일한 솔더 범프를 형성하였다. 리플로 시간을 변화하여 범프 전단 강도 및 파단 특성을 조사하였는데 Ni UBM의 경우 Cu/Ni-Cu 합금/Cu UBM에 비해 전단강도가 다소 낮은 값을 가졌고 금속막이 웨이퍼에서 분리되는 파괴 거동이 관찰되었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.10 no.4
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• pp.81-86
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• 2003

Electromigration of Sn-3.5Ag solder bump was investigated using flip chip specimens which consisted of upper Si chip and lower Si substrate. While the resistance of the flip chip sample did not almost change until the time right before the failure, the resistivity increased abruptly at the moment when complete failure of the solder joint occurred in the flip chip sample. At current densities of $3\times 10^4$∼$4\times 10^4$A/$\textrm{cm}^2$, the activation energy for electromigration of the Sn-3.5Ag solder bump was characterized as ∼0.7 eV. Failure of the Sn-3.5Ag solder bump occurred at the solder/UBM interface due to the formation and propagation of voids at cathode side of the solder bump.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.164-165
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• 2008

현재의 소자간 연결을 위해 사용되는 금속배선 PCB의 한계로 인해 보다 고속/대용량의 광PCB가 크게 각광받고 있다. 본 논문에서는 광PCB와 소자간의 전기적 연결을 위해 사용되는 솔더 범프를 전도성 에폭시를 사용하여 마이크로 머시닝 공정을 통해 구현하고 제작된 솔더 범프의 I-V 특성을 살펴보았다. 제작된 100 um $\times$ 100 um $\times$ 25 um 와 300 um $\times$ 300 um $\times$ 25 um 의 샘플에서 각각 30 m$\Omega$과 90m$\Omega$의 전기저항을 얻을 수 있었다. 이를 통해 향후 센서및 엑츄에이터 시스템과 광 MEMS 등의 여러 분야에서 전도성 에폭시 솔더 범프를 이용하여 우수한 성능의 플립칩 본딩을 구현할 수 있을 것이다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.12
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• pp.799-806
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• 2000

Cu$_{6}$Sn$_{5}$-dispersed 63Sn-37Pb solder bumps of 760$\mu\textrm{m}$ size were fabricated on Au(0.5$\mu\textrm{m}$)/Ni(5$\mu\textrm{m}$)/Cu(27$\pm$20$\mu\textrm{m}$) BGA substrates by screen printing process, and their shear strength were characterized with variations of dwell time at reflow peak temperature and aging time at 15$0^{\circ}C$ . With dwell time of 30 seconds at reflow peak temperature, the solder bumps with Cu$_{6}$Sn$_{5}$ dispersion exhibited higher shear strength than the value of the 63Sn-37Pb solder bump. With increasing the dwell time longer than 60 seconds, however the shear strength of the Cu$_{6}$Sn$_{5}$-dispersed solder bumps became lower than that the 63Sn-37Pb solder bumps. The failure surface of the solder bumps could be divided into two legions of slow crack propagation and critical crack propagation. The shear strength of the solder bumps was inversely proportional to the slow crack propagation length, regardless of the dwell time at peak temperature, aging time at 150 $^{\circ}C$ and the volume fraction of Cu$_{6}$Sn$_{5}$ dispersion.> 5/ dispersion.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2007.11a
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• pp.227-228
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• 2007

본 연구에서는 플립칩 범프를 형성하는 여러 가지 방법 중 전해도금을 이용하여 Sn-0.7wt%Cu 솔더 범프를 형성 하고자 하였다. 전류밀도에 따른 전류 효율을 알아보기 위하여 전류밀도에 따른 실험적 증착 속도와 이론적 속도를 비교 분석 하였다. 도금 두께는 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 측정 하였으며 최종적으로 $20{\mu}m{\times}20{\mu}m{\times}10{\mu}m$ 크기에 $50{\mu}m$ 피치를 가지는 straight wall 형 Sn-0.7wt%Cu 솔더 범프를 형성하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.109-110
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• 2007

본 연구에서는 범프를 형성하는 여러 가지 방법중 전해도금을 이용하여 Sn-Cu 솔더 범프를 형성하고자 하였다. 기초적인 도금 특성을 알아보기 위하여 전류밀도에 따른 중착속도, 도금 시간에 따른 도금두께 등을 측정하였으며, 최종적으로는 $20{\times}20{\times}10{\mu}m$ 크기에 $50{\mu}m$피치를 갖는 Sn-Cu 솔더 범프를 형성하고자 하였다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.72-75
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• 2003

솔더의 상호확산을 이용한 저온 칩 접합을 구현하기 위하여 $117^{\circ}C$의 공정 온도를 가지는 In과 Sn 솔더패드를 $25\;mm^2$의 접합면적에 형성하고 두 솔더의 융점 보다 낮은 온도인 $120^{\circ}C$에서 접합을 시행하였다. 30초의 반응시간에서도 접합이 이루어 졌으며 반응시간이 지남에 따라 두 솔더가 반응하여 혼합상을 형성하였다. 솔더패드 접합에서 접합부는 낮은 접속저항과 높은 접속강도를 가짐을 확인할 수 있었다. $40\;{\mu}m$의 극미세피치의 In, Sn 솔더 범프를 형성하여 접합부를 형성하였으며 daisy chain을 형성한 접합부를 이용하여 평균 $65\;m\Omega/bump$ 저항값을 얻을 수 있었다. 상온에서 시효후 $54\%$의 접속저항이 감소함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.1
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• pp.33-38
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• 2001

We investigate the via-size dependance of as-electroplated- and reflow-bump shapes for realizing both high-density and high-aspect ratio of solder bump. The solder bump is fabricated by subsequent processes as follows. After sputtering a TiW/Al electrode on a 5-inch Si-wafer, a thick photoresist for via formation it obtained by multiple-codling method and then vias with various diameters are defined by a conventional photolithography technique using a contact alinger with an I-line source. After via formation the under ball metallurgy (UBM) structure with Ti-adhesion and Cu-seed layers is sputtered on a sample. Cu-layer and Sn/pb-layer with a competition ratio of 6 to 4 are electroplated by a selective electroplating method. The reflow-bump diameters at bottom are unchanged, compared with as-electroplated diameters. As-electroplated- and reflow-bump shapes, however, depend significantly on the via size. The heights of as-electroplated and reflow bumps increase with the larger cia, while the aspect ratio of bump decreases. The nearest bumps may be touched by decreasing the bump pitch in order to obtain high-density bump. The touching between the nearest bumps occurs during the overplating procedure rather than the reflowing procedure because the mushroom diameter formed by overplating is larger than the reflow-bump diameter. The arrangement as zig-zag rows can be effective for realizing the flip-chip-interconnect bump with both high-density and high-aspect ratio.