• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.22 no.4
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• pp.7-14
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• 2015

Research and application of three dimensional packaging technology in electronics have been increasing according to the trend of high density, high capacity and light weight in electronics. In this paper, TSV fabrication and research trend in three dimensional packaging are reported. Low alpha solder bumping which can solve the soft error problem in electronics is also introduced. In detail, this paper includes fabrication of TSV, functional layers deposition, Cu filling in TSV by electroplating using PPR (periodic pulse reverse) and 3 step PPR processes, and low alpha solder bumping on TSV by solder ball. TSV and low alpha solder bumping technologies need more studies and improvements, and the drawbacks of three dimensional packaging can be solved gradually through continuous attentions and researches.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1993.11a
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• pp.49-54
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• 1993

This paper discusses the reliability of solder joints of electronic devices on printed circuit board. Solder application is usually done by screen printing method for the bonding between outer leads of devices and thick film(Ag/Pd) pattern on Hybrid IC as wel1 as Cu lands on PCB. As result of thermal stresses generated at the solder joints due to the differences of thermal expansion coefficients between packge body and PCB, Micro cracking often occurs due to thermal fatigue failure at solder joints. The initiation and the propagate of solder joint crack depends on the environmental conditions, such as storage temperature and thermal cycling. The principal mechanisms of the cracking pheno- mana are the formation of kirkendal void caused by the differences in diffusion rate of materials, ant the thermal fatigue effect due to the differences of thermal expansion coefficient between package body and PCB. Finally, This paper experimentally shows a way to supress solder joints cracks by using low-${\alpha}$ PCB and the packages with thin lead frame, and investigates the phenomena of diffusion near the bonding interfaces.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.123-123
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• 2012

최근 연구되고 있는 TSV(Through Silicon Via) 기술은 Si 웨이퍼 상에 직접 전기적 연결 통로인 관통홀을 형성하는 방법으로 칩간 연결거리를 최소화 할 수 있으며, 부피의 감소, 연결부 단축에 따른 빠른 신호 전달을 가능하게 한다. 이러한 TSV 기술은 최근의 초경량화와 고집적화로 대표되는 전자제품의 요구를 만족시킬 수 있는 차세대 실장법으로 기대를 모으고 있다. 한편, 납땜 재료의 주 원료인 주석은 주로 반도체 소자의 제조, 반도체 칩과 기판의 접합 및 플립 칩 (Flip Chip) 제조시의 범프 형성 등 반도체용 배선재료에 널리 사용되고 있다. 최근에는 납의 유해성 때문에 대부분의 전자제품은 무연솔더를 이용하여 제조되고 있지만, 주석을 이용한 반도체 소자가 고밀도화, 고 용량화 및 미세피치(Fine Pitch)화 되고 있기 때문에, 반도체 칩의 근방에 배치된 주석으로부터 많은 알파 방사선이 방출되어 메모리 셀의 정보를 유실시키는 소프트 에러 (Soft Error)가 발생되는 위험이 많아지고 있다. 이로 인해, 반도체 소자 및 납땜 재료의 주 원료인 주석의 고순도화가 요구되고 있으며, 특히 알파 방사선의 방출이 낮은 로우알파솔더 (Low Alpha Solder)가 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구는 4인치 실리콘 웨이퍼상에 직경 $60{\mu}m$, 깊이 $120{\mu}m$의 비아홀을 형성하고, 비아 홀 내에 기능 박막증착 및 전해도금을 이용하여 전도성 물질인 Cu를 충전한 후 직경 $80{\mu}m$의 로우알파 Sn-1.0Ag-0.5Cu 솔더를 접합 한 후, 접합부 신뢰성 평가를 수행을 위해 고속 전단시험을 실시하였다. 비아 홀 내 미세구조와 범프의 형상 및 전단시험 후 파괴모드의 분석은 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 관찰하였다. 연구 결과 비아의 입구 막힘이나 보이드(Void)와 같은 결함 없이 Cu를 충전하였으며, 고속전단의 경우는 전단 속도가 증가할수록 취성파괴가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구를 통하여 전해도금을 이용한 비아 홀 내 Cu의 고속 충전 및 로우알파 솔더 볼의 범프 형성이 가능하였으며, 이로 인한 전자제품의 소프트에러의 감소가 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.31-31
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• 2015

본 연구는, TAB(Tape Automated Bonding)접속이나 Flip Chip 접속에 의한 패캐징을 실현시키기 위해, 실리콘 웨이퍼 표면에 구리 필러 및 주석 합금을 전기 도금법으로 형성하는 전기 접점용 범프에 관한 것이다. 본 연구에서는, 균일 범프 두께, 범프 표면의 균일화, 범프 내의 보이드 발생 문제 해결, 균일한 합금 조성 및 도금 속도의 고속화를 위해, Cu 도금액 및 Sn-Ag 도금액의 첨가제에 의한 표면 형상의 제어를 중심으로 그 성능에 대해 보고한다.