• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.25-29
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• 2009

COB(chip-on-board) 플립칩 패키지에 있어서 NCP(non-conductive paste)의 적용성을 확보하기 위해 자체 포뮬레이션한 NCP와 상용 NCP에 대하여 보드레벨 플립칩 패키지를 제작하고 고온고습 및 열충격 신뢰성을 평가하였다. 실험결과 보다 작은 입도의 용융 실리카를 첨가한 NCP 시제품들이 고온고습 신뢰성에 유리한 것을 알 수 있었다. 또한, NCP 접속부에 있어서 열응력에 의한 피로보다 흡습에 의한 에폭시의 팽창이 접속부 파손에 보다큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, NCP의 접착강도가 높을수록 NCP 플립칩 패키지의 열충격 신뢰성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.64.1-64.1
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• 2011

LCD 디스플레이 등에 사용되는 글래스 패널 위에 bare si die를 직접 실장하는 COG 플립칩 패키지의 경우 Au 범프와 ITO 패드 간의 전기적 접속 및 접합부 신뢰성 확보를 위해 접속소재로서 ACF (anisotropic conductive film)가 사용되고 있다. 그러나 ACF는 고가이고 접속피치 미세화에 따라 브릿지 형상에 의한 쇼트 등의 문제가 발행할 수 있어 NCP (non-conductive paste)의 상용화가 요구되고 있다. 본 연구에서는 NCP를 적용한 COG 패키지에 있어서 온도, 압력 등의 열압착 본딩 조건과 NCP 물성이 Au-ITO 접합부의 전기적 및 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. NCP는 에폭시 레진과 경화제, 촉매제를 사용하여 다양하게 포뮬레이션을 하였고 DSC (Differential Scanning Calorimeter), TGA (Thermogravimetric Analysis), DEA (Dielectric Analysis) 등의 열분석장비를 이용하여 NCP의 물성과 경화 거동을 확인하였다. 테스트 베드는 면적 $5.2{\times}7.2\;mm^2$, 두께 650 ${\mu}m$, 접속피치 200 ${\mu}m$의 Au범프가 형성된 플립칩 실리콘 다이와 접속패드가 ITO로 finish된 글래스 기판을 사용하였다. 글래스 기판과 실리콘 칩은 본딩 전 PVA Tepla사의 Microwave 플라즈마 장비로 Ar, $O_2$ 플라즈마 처리를 하였으며, Panasonic FCB-3 플립칩 본더를 사용하여 본딩하였다. 본딩 후 접합면의 보이드를 평가하고 die 전단강도로 접합강도를 측정하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.172-176
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• 2010

Recently, LCD (Liquid Crystal Display) requires various technical challenges; high definition, high quality, big size, and low price. These demands more pixels in the fixed area of the LCD and very fine lead pitch of the driving IC which controls the pixels. Therefore, a new packaging technology is needed to meet such technical requirement. NCP (Non Conductive Paste) is one of the new packaging methods and has excellent characteristics to overcome the problems of the ACF (Anisotropic Conductive Film). In this paper, we analyzed the process of the NCP for COF (Chip on FPCB) and proposed the key design parameters of the NCP process. Through a series of experiments, we obtained the stable values of the design parameters for successful NCP process.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권3호
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• pp.9-17
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• 2003

In this paper, thermo-mechanical and rheological properties of NCPs (Non-Conductive Pastes) depending on silica filler contents and diluent contents were investigated. And then, thermal cycling (T/C) reliability of flip chip assembly using selected NCPs was verified. As the silica filler content increased, thermo-mechanical properties of NCPs were changed. The higher the silica filler content was added, glass transition temperature ($T_g$) and storage modulus at room temperature became higher. While, coefficient of thermal expansion (CTE) decreased. On the other hand, rheological properties of NCPs were significantly affected by diluent content. As the diluent content increased, viscosity of NCP decreased and thixotropic index increased. However, the addition of diluent deteriorated thermo-mechanical properties such as modulus, CTE, and $T_g$. Based on these results, three candidates of NCPs with various silica filler and diluent contents were selected as adhesives for reliability test of flip chip assemblies. T/C reliability test was performed by measuring changes of NCP bump connection resistance. Results showed that flip chip assembly using NCP with lower CTE and higher modulus exhibited better T/C reliability behavior because of reduced shear strain in NCP adhesive layer.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권5호
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• pp.41-46
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• 2015

The snap cure NCP(non-conducive paste) adhesive material is essentially required for the high productivity flip chip bonding process. In this study, the accessibility of DEA(dielectric analysis) method for the evaluation of snap cure behavior was investigated with comparison to the isothermal DSC(differential scanning calorimetry) method. NCP adhesive was mainly formulated with epoxy resin and imidazole curing agent. Even though there were some noise in the dielectric loss factor curve measured by DEA, the cure start and completion points could be specified clearly through the data processing of cumulation and deviation method. Degree of cure by DEA method which was measured from the variation of the dielectric loss factor of adhesive material was corresponded to about 80% of the degree of cure by DSC method which was measured from the heat of curing reaction. Because the adhesive joint cured to the degree of 80% in the view point of chemical reaction reveals the sufficient mechanical strength, DEA method is expected to be used effectively in the estimation of the high speed curing behavior of snap cure type NCP adhesive material for flip chip bonding.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.11-15
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• 2017

실리콘 칩을 적층하는 3D 멀티 플립칩 패키지의 경우 방열문제가 대두됨에 따라 접착 접합부의 열전도도 향상이 요구되고 있다. 본 연구에서는 플립칩 본딩용 비전도성 접착제(NCP)에 있어서 알루미나 필러의 첨가가 NCP의 물성 및 열전도도에 미치는 영향을 조사하였다. 알루미나 필러는 미세피치 플립칩 접속을 위해 평균입도 400 nm의 미세분말을 사용하였다. 알루미나 필러 함량이 0~60 wt%까지 증가함에 따라 60 wt% 첨가 시 0.654 W/mK에 도달하였다. 이는 동일 첨가량 실리카의 0.501 W/mK보다는 높은 열전도도이지만, 동일 함량의 조대한 알루미나 분말을 첨가한 경우에 비해서는 낮은 열전도도로, 미세 플립칩 본딩을 위해 입도가 미세한 분말을 첨가하는 것은 열전도도에 있어서는 불리한 효과로 작용함을 알 수 있었다. NCP의 점도는 40 wt% 이상에서 급격히 증가하는 현상을 나타내었는데, 이는 미세 입도에 따른 필러 간 상호작용의 증가에 기인하는 것으로, 미세피치 플립칩 본딩을 위해 열전도도가 우수한 미세 알루미나 분말을 사용하기 위해서는 낮은 점도를 유지하면서 필러 첨가량을 증가시킬 수 있는 분산방안이 필요한 것으로 판단되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2007년 추계학술발표대회 개요집
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• pp.146-149
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• 2007

1) 자체 제작한 NCP인 A, B, C 3종은 상용화 제품에 비해 도포성에 관련한 특성은 우수한 것으로 나타났으나 Tg 등의 열특성은 개선이 필요한 것으로 판단된다. 2) 접합강도의 경우 4종의 큰 차이가 없었으나 필러가 비교적 적은 조성인 B 조성의 경우 가장 큰 접합강도를 나타냈다. 3) NCP A, B, C 3종에 대한 접속저항 측정 결과 필러가 가장 많은 C의 경우가 가장 높은 저항 값을 보였으며 이는 가속 고온 고습 시험에 대한 결과에서도 급격한 접속률 감소를 통해 확인할 수 있다. 4) 시간에 따른 접속저항의 급격한 증가는 NCP 성분 중 친수성을 가진 물질이 있는 것이 원인이라 판단되며 이에 대한 개선을 통해 고습에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.158-158
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• 2008

모바일 정보통신기기를 중심으로 실장모듈의 초소형화, 고집적화로 인해 접속단자의 피치가 점점 미세화 됨에 따라 플립칩 본딩용 접착제에 함유되는 무기충전제인 실리카 필러의 크기도 미세화되고 있다. 본 연구에서는 NCP (non-conductive paste)의 실리카 필러의 크기가 COB(chip-on-board) 플립칩 패키지의 신뢰성에 미치는 영향을 조사하였다. 실험에 사용된 실리카 필러는 Fused silica 3 종과 Fumed silica 3종이며 response surface 실험계획법에 따라 혼합하여 최적의 혼합비를 정하였다. 테스트베드로 사용된 실리콘 다이는 투께 $700{\mu}m$, 면적 5.2$\times$7.2mm로 $50\times50{\mu}m$ 크기의 Au 도금범프를 $100{\mu}m$ 피치, peripheral 방식으로 형성시켰으며, 기판은 패드를 Sn으로 finish 하였다. 기판을 플라즈마 전처리 후 Panasonic FCB-3 플립칩 본더를 이용하여 플립칩 본딩을 수행하였다. 패키지의 신뢰성 평가를 위해 $-40^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$의 열충격시험과 $85^{\circ}C$/85%R.H.의 고온고습시험을 수행하였으며 Die shear를 통한 접합 강도와 4-point probe를 통한 접속저항을 측정하였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 International Symposium
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• pp.21-30
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• 2002

According the difference of flex substrate, (reel tape), there are three kind assembly types of LCD driver IC is COG, TCP and COF, respectively. The TCP is the maturest in these types for stability of raw material supply and other specification. And TCP is the major assembly type of LCD driver IC and the huge demand from Taiwan's large TFT LCD panel house since this spring. But due to its package structure and the raw material applied in this package, there is some limitation in fine pitch application of this package type, (TCP). So, COF will be very potential in compact and portable application comparison with TCP in the future. There are three kinds assembly methods in COF, one is ACF by using the anisotropic conductive film to connect the copper lead of tape and gold bump of IC, another is eutectic bonding by using the thermo-pressure to joint the copper lead of tape and gold bump of IC, and last is NCP by using non-conductive paste to adhere the copper lead of tape and gold bump of IC. To have a global realization, this paper will briefly review the status of Taiwan's large TFT panel house, the internal driver IC design house, and the back-end assembly house in the beginning. The different material property of raw material, PI tape is also compared in the paper. The more detail of three kinds of COF assembly method will be described and compared in this paper.

• 한국재료학회지
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• 제22권9호
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• pp.454-458
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• 2012

Various adhesive materials are used in flip chip packaging for electrical interconnection and structural reinforcement. In cases of COF(chip on film) packages, low temperature bonding adhesive is currently needed for the utilization of low thermal resistance substrate films, such as PEN(polyethylene naphthalate) and PET(polyethylene terephthalate). In this study, the effects of anhydride and dihydrazide hardeners on the low-temperature snap cure behavior of epoxy based non-conductive pastes(NCPs) were investigated to reduce flip chip bonding temperature. Dynamic DSC(differential scanning calorimetry) and isothermal DEA(dielectric analysis) results showed that the curing rate of MHHPA(hexahydro-4-methylphthalic anhydride) at $160^{\circ}C$ was faster than that of ADH(adipic dihydrazide) when considering the onset and peak curing temperatures. In a die shear test performed after flip chip bonding, however, ADH-containing formulations indicated faster trends in reaching saturated bond strength values due to the post curing effect. More enhanced HAST(highly accelerated stress test) reliability could be achieved in an assembly having a higher initial bond strength and, thus, MHHPA is considered to be a more effective hardener than ADH for low temperature snap cure NCPs.