• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.1-8
• /
• 2022

TSV 기술을 포함한 고밀도, 고집적 패키징 기술은 IoT, 6G/5G 통신, HPC (high-performance computing)등 여러 분야에서 중요한 기술로 여겨지고 있다. 2차원에서 고집적화를 달성하는 것은 물리적 한계에 도달하게 되었으며, 따라서 3D 패키징 기술을 위하여 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 고에서는 scallop의 형성 원인과 영향, 매끈한 측벽을 만들기 위한 scallop-free 에칭 기술, TSV 표면의 Cu bonding에 대해서 자세히 조사하였다. 이러한 기술들은 고품질 TSV 형성 및 3D 패키징 기술에 영향을 줄 것으로 예상한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.17-23
• /
• 2013

신축성 전자패키징 기술개발을 위한 기초연구로서 Cu/Sn 범프에 CNT-Ag 복합패드를 형성한 칩을 이방성 전도접착제를 사용하여 플립칩 본딩한 후, CNT-Ag 복합패드의 유무 및 본딩압력에 따른 플립칩 접속부의 접속저항을 측정하였다. CNT-Ag 복합패드가 형성된 Cu/Sn 칩 범프를 25MPa과 50MPa의 본딩압력으로 플립칩 본딩한 시편들은 접속저항이 너무 높아 측정이 안되었으며, 100MPa의 본딩압력으로 플립칩 본딩한 시편은 $213m{\Omega}$의 평균 접속저항을 나타내었다. 이에 비해 CNT-Ag 복합패드가 없는 Cu/Sn 칩 범프를 사용하여 25MPa, 50 MPa 및 100 MPa의 본딩압력으로 플립칩 본딩한 시편은 각기 $1370m{\Omega}$, $372m{\Omega}$ 및 $112m{\Omega}$의 평균 접속저항을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.8-16
• /
• 2023

디바이스 소형화의 한계에 다다르면서, 이를 극복할 수 있는 방안으로 차세대 패키징 기술의 중요성이 부각되고 있다. 병목 현상을 해결하기 위해 2.5D 및 3D 인터커넥트 피치의 필요성이 커지고 있는데, 이는 신호 지연을 최소화 할 수 있도록 크기가 작고, 전력 소모가 적으며, 많은 I/O를 가져야 하는 등의 요구 사항을 충족해야 한다. 기존 솔더 범프의 경우 미세화 한계와 고온 공정에서 녹는 등의 신뢰성 문제가 있어, 하이브리드 본딩 기술이 대안책으로 주목받고 있으며 최근 Cu/SiO₂ 구조의 문제점을 개선하고자 SiCN에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 해당 논문에서는 Cu/SiO₂ 구조 대비 Cu/SiCN이 가지는 이점을 전구체, 증착 온도 및 기판 온도, 증착 방식, 그리고 사용 가스 등 다양한 증착 조건에 따른 SiCN 필름의 특성 변화 관점에서 소개한다. 또한, SiCN-SiCN 본딩의 핵심 메커니즘인 Dangling bond와 OH 그룹의 작용, 그리고 플라즈마 표면 처리 효과에 대해 설명함으로써 SiO₂와의 차이점에 대해 기술한다. 이를 통해, 궁극적으로 Cu/SiCN 하이브리드 본딩 구조 적용 시 얻을 수 있는 이점에 대해 제시하고자 한다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.119-122
• /
• 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 1 vol.% 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. It was found by mechanical testing of the consolidated 1 vol.% CNT-Cu that high mechanical strength could be achieved effectively as a result of the Cu matrix strengthening and improved particle bonding during ECAP. The ECAP processing of powders is a viable method to achieve fully density CNT-Cu nanocomposites.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.220-220
• /
• 2003

최근, Cu기판 위에 YBaCuO$_{7-x}$ 초전도체를 입혀 초전도 선재를 제작하려는 연구가 이루어지고 있으며 이 과정에서 CuO와 Cu$_2$O가 생성된다는 보고가 있다. CuO 및 Cu$_2$O의 생성은 초전도 선재의 전기전도적 특성 및 기계적 특성에 상당한 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 CuO와 Cu$_2$O에 대한 연구가 필요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 DV-X$\alpha$ 분자궤도법을 통해 CuO와 Cu$_2$O에 대한 (Cu$_{29}$ O$_{58}$ )$^{58-}$ , (Cu$_{52}$ O$_{19}$ )$^{14+}$ 모델을 이용하여 전자상태계산을 하였다. CuO, Cu$_2$O의 valence orbital level 구조 및 DOS (Density of State)를 통해 Cu원자와 O원자간의 공유결합 세기를 측정하였으며 CuO, Cu$_2$O 서로간의 차이점을 분석하였다.

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

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제3권2호
• /
• pp.27-34
• /
• 1985

The mechanical properties and bonding mechanism of aluminum, copper and mild steel have been determined in cold pressure welding. The brittle cover layer to be established by scratch-brushing plays an important role in bond strength and has an influence on the threshold of deformation. The cold pressure welding was achieved at 54% of height reduction in A1-A1, 75% in Cu-Cu, 56% in Al-Cu, and 74% in Cu-steel. The height reduction at which the bond strength of weld interface was the same as the tensile strength of base metal should be over 76% in Al-Al, 82% in Cu-Cu, and 78% in Al-Cu.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.31-37
• /
• 2009

3차원 소자 집적을 위한 저온접합 공정 개발을 위해 Cu-Cu 열 압착 접합을 $300^{\circ}C$에서 30분간 실시하고 $N_2+H_2$, $N_2$분위기에서 전 후속 열처리 효과에 따른 정량적인 계면접착에너지를 4점굽힘시험법을 통해 평가하였다. 전 열처리는 100, $200^{\circ}C$의 $N_2+H_2$ 가스 분위기에서 각각 15분간 처리하였고, 계면접착에너지는 2.58, 2.41, 2.79 $J/m^2$로 전 열처리 전 후에 따른 변화가 없었다. 하지만 250, $300^{\circ}C$의 $N_2$ 분위기에서 1시간씩 후속 열처리 결과 2.79, 8.87, 12.17 $J/m^2$으로 Cu 접합부의 계면접착에너지가 3배 이상 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.381-388
• /
• 1994

A new process which co-fires the low-firing-substrate and copper conductor was studied to achieve good bond strength and low sheet resistance of conductor. Cupric oxide is used as the precursor of conductive material in the new method and the firing atmosphere of the new process is changed sequently in air H2N2. The addition of cupric oxide and variations of firing atmosphere permited complete binder-burnout in comparison with the conventional method and contributed to the improvement of resistance and bonding behaviors. The potimum conditions of this experiment to obtain the satisfactory resistance and bond strength are as follows (binder-burnout temperature in air; 55$0^{\circ}C$, reducing temperature in H2; 40$0^{\circ}C$ for 30 min, ratio of copper and cupric oxide; 60:40~30:70 wt%). The bonding mechanism between the substrate and metal was explained by metal diffusion layer in the interface and the bond strength mainly depended on the stress caused by the difference of shrinkage and thermal expansion coefficient between the substrate and metal.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
• /
• pp.393-395
• /
• 2005

The bonding for Aluminum and Copper in the air is investigated in this study. This bonding method does not include the special process of removing aluminum oxide films. In case of this bending, each metal Is heated at bonding temperature where is above eutectic temperature of Al-Cu system and below melting point of Aluminum. The liquefaction around the bonding surface occurs after the diffusion at solid state of each metal. This phenomenon is predicted by the temperature range above eutectic temperature of Al-Cu equilibrium phase diagram.