• 제목/요약/키워드: Cu-Cu Bonding

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실험계획법을 통한 구리 질화물 패시베이션 형성을 위한 아르곤 플라즈마 영향 분석 (Analysis of Ar Plasma Effects for Copper Nitride Passivation Formation via Design of Experiment)

  • 박해성;김사라은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.51-57
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    • 2019
  • 구리 표면을 대기 중의 산화로부터 보호하기 위해서 아르곤(Ar)과 질소($N_2$) 가스를 이용하는 two-step플라즈마 공정으로 산화 방지층인 구리 질화물 패시베이션 형성을 연구하였다. Ar 플라즈마는 구리 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 동시에 표면을 활성화시켜 다음 단계에서 진행되는 $N_2$ 플라즈마 공정 시 질소 원자와 구리의 반응을 촉진시키는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 two-step 플라즈마 공정 중 Ar 플라즈마 공정 조건이 구리 질화물 패시베이션 형성에 미치는 영향을 실험계획법의 완전요인설계를 통하여 분석하였다. XPS 분석에 의하면 Ar 플라즈마 공정 시 낮은 RF 파워와 압력을 사용할 경우 구리 산화물 피크(peak) 면적은 감소하고, 반대로 구리 질화물(Cu4N, Cu3N) 피크 면적은 증가하였다. Ar 플라즈마 공정 시 구리 질화물 형성의 주 효과는 RF 파워로 나타났으며 플라즈마 공정 변수간 교호작용은 거의 없었다.

이온빔을 이용한 STS304와 알루미나 브레이징 접합효과 (Effects of the Brazing Bonding between Al2O3 and STS304 with an Ion Beams)

  • 박일수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8679-8683
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    • 2015
  • 세라믹은 고온에서 뛰어난 내마모성, 내부식성을 가지기 때문에 산업적 응용에 있어서 널리 사용된다. 세라믹은 금속과 비교해서 고온에서 더 큰 강도를 가지고 있고, 더 낮은 열전도도 및 열팽창 계수를 가진다. 그러나, 세라믹이 가진 취성의 성질은 전기전자산업과 고온에서의 구조적 적용에의 넓은 적용을 제한한다. Ti 활성금속과 STS304를 IBAD 기술을 이용해서 동시에 증착시켜 STS304 스테인레스강에 $Al_2O_3$(알루미나)의 브레이징 접합강도에 어떤 영향을 미치는지 알아보았으며, 시험편들은 Ti 타겟과 Ti+ STS304 타겟 두 종류를 이용하여 두께를 변화시켜가며 증착하였다. 브레이징 접합을 위한 삽입금속으로는 일반적으로 사용되는 Ag-Cu 공정조성의 합금이 사용되었다. 브레이징 접합품의 강도는 Ag-Cu 삽입금속과 알루미나 사이의 반응층의 두께와 반응 생성물 조직에 의해 결정되며, 본 실험에서는 계면 반응의 메커니즘을 보다 구체화하고 계면 반응에 의한 경사기능성의 접합계면을 더욱 향상시키는 결과를 얻고자 한다.

스퍼터링법으로 증착한 주석 합금층을 중간재로 사용한 순동의 저온접합법에 대한 연구 (A Study on the Low Temperature Bonding of Cu with Sn Alloy Interlayer Coated by Sputtering)

  • 김대훈
    • 한국재료학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.532-539
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    • 1996
  • 동과 동을 저온에서 단시간내에 접합시키는 가능성을 검토하기 위해서 직류 자기 스퍼터링을 이용한 코팅한 주석 및 주석-잡 합금층을 중간층으로 사용하였다. 접합은 대기중 200-35$0^{\circ}C$의 온도에서 수행되었고 접합온도에 도달직후 바로 냉각하였다. 접합 계면에는 액상의 주석과 고상의 동간의 반응에 의해 n-상(Cu6Sn5) 및 $\varepsilon$-상(Cu3Sn)으로 구성된 금속간화함물 층이 형성되었다. 전단강도로 측정된 접합강도는 접합온도에 따라 비례적으로 증가하지만 30$0^{\circ}C$ 이상에서 감소하였다. 접합강도는 2.8-6.2MPa 범위로 나타났으며, 중간층합금 성분에 따른 접합계면에서의 금속간화합물의 생성거동과 관련지어 설명되었다. 실험결과 실용적인 접합법으로서 저온 단시간 접합의 가능성이 확인되었다.

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CNT/Cu 혼합분말의 ECAP 공정 시 치밀화 및 소성변형 거동 해석 (Analyses of Densification and Plastic Deformation during Equal Channel Angular Pressing of CNT/Cu Powder Mixtures)

  • 팜쾅;윤승채;정영기;김형섭
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.123-126
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    • 2006
  • In this study, bottom-up type powder processing and top-down type SPD (severe plastic deformation) approaches were combined in order to achieve full density of carbon nanotube (CNT)/metal matrix composites with superior mechanical properties by improved particle bonding and least grain growth, which were considered as a bottle neck of the bottom-up method using the conventional powder metallurgy of compaction and sintering. ECAP (equal channel angular pressing), the most promising method in SPD, was used for the CNT/Cu powder consolidation. The powder ECAP processing with 1, 2, 4 and 8 route C passes was conducted at room temperature.

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고온 솔더(Sn-4.0 Ag-0.5 Cu)와 저온 솔더(In-48 Sn)를 이용한 저온 접합 공정에 관한 연구 (Joining of lead-free solder(Sn-4-0 Ag-0-5 Cu) balls with In-48 Sn for low temperature bonding)

  • 안경수;강운병;김영호
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 기술심포지움 논문집
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    • pp.80-83
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    • 2003
  • 본 연구에서는 고온 솔더 범프와 저온 솔더 패드를 이용하여 $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 접합에 성공하였다. 고온 솔더 범프로 Sn-4.0Ag-0.5Cu 솔더 볼을 사용하였고, 저온 솔더는 In-48Sn $(mp:\;117^{\circ}C)$ 솔더를 기판에 evaporation 방법으로 두께 $20\;{\mu}m$의 패드 형태로 증착하였다. $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 칩과 기판을 접합하였으며, 접합 단면을 관찰해 본 결과 저온 솔더가 녹아 고온 솔더에 wetting된 것을 관찰하였다. 이 시편을 상온에서 시효처리를 실시한 결과 시간의 경과에 따라 저온 솔더와 고온 솔더가 상호 확산하여 약 $40\;{\mu}m$였던 확산층의 범위가 점차 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 리플로 공정변수에 따른 솔더의 미세구조 변화 및 ball shear strength등의 기계적 특성에 대해 고찰하였다.

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냉각주형식 연속주조장치에 의한 일방향응고 Cu 선재의 제조 (Unidirectionally Solidified Cu Rod Fabrication Using Continuous Casting Apparatus with Cooled Mold)

  • 조훈;조인성
    • 한국주조공학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.198-203
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    • 2009
  • In order to manufacture copper ultra fine wire used for bonding wire in integrated circuit package, continuous casting process, which can produce high purity copper rod with small cross section, and wiredrawing process have to be optimized to prevent wire brakeage during entire manufacturing process of fine wire. The optimum condition for producing copper rod with mirror surface has to established by investigation of the effects of several parameters such as withdrawal speed, superheat and rod diameter on grain morphology of the cast rod and on its drawing characteristics to fine wire. The purpose of this study is to propose the optimized process parameters in continuous casting process in order to produce cast rod without internal defects, and to predict microstructure orientation suitable for wire drawing process.

송배전용 Al-Cu 접속금구의 신뢰도 향상에 관한 연구(II) 압축형 및 폭발용접형 접속금구의 내식성 비교 (Study on the Improvement of the Reliability of Al-Cu Connections in Power Distribution Systems(II))

  • 하윤철;배정효;하태현;이현구;김대경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.370-372
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    • 2003
  • As there expands the usage of Al-Cu connections to interface aluminum and copper in power distribution systems, efforts to mitigate the mechanical, electrical or electro-chemical degradation are widely spreading. The explosive bending technology, in particular, has been thought as a countermeasure for the degradation. In this paper, electrochemical analysis and optical microscopic observation are carried out in order to compare the corrosion resistivities of the commercial compression type bimetallic sleeve and the explosion type bimetallic sleeve. The results show that the explosive bonding technology can prevent the interfacial corrosion caused by the formation of crevices and pits as well as from galvanic potential difference.

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Synthesis and Characterization of Bis(N,N-dimethyl-2-aminomethylthiophenium)Tetrahalocuprate(Ⅱ)

  • 정찬규;김영인;최성낙
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권9호
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    • pp.845-849
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    • 1996
  • Bis(N,N-dimethyl-2-aminomethylthiophenium)tetrahalocuprate(Ⅱ) salt, (dmamtH)2CuCl4 and (dmamtH)2CuBr4 were prepared and characterized by spectroscopic (IR, UV-Vis, EPR, XPS), electrochemical method, and magnetic susceptibility measurement. The experimental results reveal that the compounds have pseudotetrahedral symmetry around copper(Ⅱ) site due to the steric hinderance of the bulky 2-(dimethylaminomethyl)thiophene in the complex. The N-H…Cl type hydrogen bonding is expected in (dmamtH)2CuCl4 from the XPS and IR data. Magnetic susceptibility data show that both of the compounds follow Curie-Weiss law in the range of 77-300 K with negative Weiss constant exhibiting antiferromagnetic interaction between copper(Ⅱ) ions in solid state.

Wafer 레벨에서의 위치에 따른 TSV의 Cu 충전거동 (Cu-Filling Behavior in TSV with Positions in Wafer Level)

  • 이순재;장영주;이준형;정재필
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.91-96
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    • 2014
  • TSV기술은 실리콘 칩에 관통 홀(through silicon via)을 형성하고, 비아 내부에 전도성 금속으로 채워 수직으로 쌓아 올려 칩의 집적도를 향상시키는 3차원 패키징 기술로서, 와이어 본딩(wire bonding)방식으로 접속하는 기존의 방식에 비해 배선의 거리를 크게 단축시킬 수 있다. 이를 통해 빠른 처리 속도, 낮은 소비전력, 높은 소자밀도를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 웨이퍼 레벨에서의 TSV 충전 경향을 조사하기 위하여, 실리콘의 칩 레벨에서부터 4" 웨이퍼까지 전해 도금법을 이용하여 Cu를 충전하였다. Cu 충전을 위한 도금액은 CuSO4 5H2O, H2SO4 와 소량의 첨가제로 구성하였다. 양극은 Pt를 사용하였으며, 음극은 $0.5{\times}0.5 cm^2{\sim}5{\times}5cm^2$ 실리콘 칩과 4" 실리콘 wafer를 사용하였다. 실험 결과, $0.5{\times}0.5cm^2$ 실리콘 칩을 이용하여 양극과 음극과의 거리에 따라 충전률을 비교하여 전극간 거리가 4 cm일 때 충전률이 가장 양호하였다. $5{\times}5cm^2$ 실리콘 칩의 경우, 전류 공급위치로부터 0~0.5 cm 거리에 위치한 TSV의 경우 100%의 Cu충전률을 보였고, 4.5~5 cm 거리에 위치한 TSV의 경우 충전률이 약 95%로 비아의 입구 부분이 완전히 충전되지 않는 경향을 보였다. 전극에서 멀리 떨어져있는 TSV에서 Cu 충전률이 감소하였으며, 안정된 충전을 위하여 전류를 인가하는 시간을 2 hrs에서 2.5 hrs로 증가시켜 4" 웨이퍼에서 양호한 TSV 충전을 할 수 있었다.