• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권1호
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• pp.35-41
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• 2002

솔더 범프를 이용한 플립 칩 접속 기술은 시스템의 고속화, 고집적화, 소형화 요구 덴 마이크로 일렉트로닉스의 성능은 향상시키기 위해 필요한 기술이다. 본연구 에서는 Cr/Cr-Cu/cu UBM 구조에서 고 용융점 솔더 범프와 저 용융점 솔더 범프를-시효처리 후 전단 강도를 평가하였다. 계면에서 관찰된 금속간 화합물의 성장과 접합상태를 SEM과 TEM으로 분석하였으며, 유한요소법을 통하여 전단하중을 적용하였을때 집중되는 응력을 해석하였다. 실험결과 Sn-97wt%Pb와 Sn-37wt%Pb에서 900시간 시효 처리된 시편의 전단강도는 최대 값에서 각각 25%, 20% 감소하였다. 시효처리를 통해 금속간화합물인 $Cu_6/Sn_5$와 $Cu_3Sn$의 성장을 확인하였으며, 파단 경로는 초기의 솔더 내부에서 IMC층의 계면으로 이동하는 경향을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.1-10
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• 2023

최근, 고사양 컴퓨터, 모바일 제품의 수요가 증가하면서 반도체 패키지의 고집적화, 고밀도화가 요구된다. 따라서 많은 양의 데이터를 한 번에 전송하기 위해 범프 크기 및 피치 (Pitch)를 줄이고 I/O 밀도를 증가시킬 수 있는 플립 칩 (flip-chip), 구리 필러 (Cu pillar)와 같은 마이크로 범프 (Micro-bump)가 사용된다. 하지만 범프의 직경이 70 ㎛ 이하일 경우 솔더 (Solder) 내 금속간화합물 (Intermetallic compound, IMC)이 차지하는 부피 분율의 급격한 증가로 인해 취성이 증가하고, 전기적 특성이 감소하여 접합부 신뢰성을 악화시킨다. 따라서 이러한 점을 개선하기 위해 UBM (Under Bump Metallization) 또는 Cu pillar와 솔더 캡 사이에 diffusion barrier 역할을 하는 층을 삽입시키기도 한다. 본 review 논문에서는 추가적인 층 삽입을 통해 마이크로 범프의 과도한 IMC의 성장을 억제하여 접합부 특성을 향상시키기 위한 다양한 연구를 비교 분석하였다.

• 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.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 추계 기술심포지움
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• pp.129-133
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• 2001

In this paper, hermetic sealing was studied fur wafer level packaging of the MEMS devices. With the flip-chip bonding method, this B-stage epoxy sealing will be profit to MEMS device sealing and further more RF-MEMS device sealing. B-stage epoxy can be cured 2-step and hermetic sealing can be obtained. After defining $500{\mu}{\textrm}{m}$-width seal-lines on the glass cap substrate by screen printing, it was pre-baked at $90^{\circ}C$ for about 30 minutes. It was then aligned and bonded with device substrate followed by post-baked at $175^{\circ}C$ for about 30 minutes. By using this 2-step baking characteristic, the width and the height of the seal-line were maintained during the sealing process. The height of the seal-line was controlled within $\pm0.6${\mu}{\textrm}{m}$ and the strength was measured to about 20MPa by pull test. The leak rate of the epoxy was about $10^7$ cc/sec from the leak test.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.919-923
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• 2010

Copper pillar tin bump (CPTB) was developed for high density chip interconnect technology. Copper pillar tin bumps that have $100{\mu}m$ pitch were introduced with fabrication process using a KM -1250 dry film photoresist (DFR), copper electroplating method and Sn electro-less plating method. Mechanical shear strength measurements were introduced to characterize the bonding process as a function of thermo-compression. Shear strength has maximum value with $330^{\circ}C$ and 500 N thenno-compression process. Through the simulation work, it was proved that when the copper pillar tin bump decreased in its size, it was largely affected by the copper oxidation.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권4호
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• pp.45-50
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• 2012

A family of multi-die DRAM packages was developed that incorporate the full functionality of an SODIMM into a single package. Using a common ball assignment analogous to the edge connector of an SODIMM, a broad range of memory types and assembly structures are supported in this new package. In particular DDR3U, LPDDR3 and DDR4RS are all supported. The center-bonded DRAM use face-down wirebond assembly, while the peripherybonded LPDDR3 use the face-up configuration. Flip chip assembly as well as TSV stacked memory is also supported in this new technology. For the center-bonded devices (DDR3, DDR4 and LPDDR3 ${\times}16$ die) and for the face up wirebonded ${\times}32$ LPDDR3 devices, a simple manufacturing flow is used: all die are placed on the strip in a single machine insertion and are sourced from a single wafer. Wirebonding is also a single insertion operation: all die on a strip are wirebonded at the same time. Because the locations of the power signals is unchanged for these different types of memories, a single consolidated set of test hardware can be used for testing and burn-in for all three memory types.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.65-68
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• 2013

A novel bumping process using solder bump maker (SBM) is developed for fine-pitch flip chip bonding. It features maskless screen printing process. A selective solder bumping mechanism without the mask is based on the material design of SBM. Maskless screen printing process can implement easily a fine-pitch, low-cost, and lead-free solder-on-pad (SoP) technology. Its another advantage is ternary or quaternary lead-free SoP can be formed easily. The process includes two main steps: one is the thermally activated aggregation of solder powder on the metal pads on a substrate and the other is the reflow of the deposited powder on the pads. Only a small quantity of solder powder adjacent to the pads can join the first step, so a quite uniform SoP array on the substrate can be easily obtained regardless of the pad configurations. Through this process, an SoP array on an organic substrate with a pitch of 130 ${\mu}m$ is, successfully, formed.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.144-145
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• 2017

최근 전자 기기의 크기가 줄어들고 PCB의 사이즈와 반도체 패키지의 크기가 소형화되어 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 기술을 적용한 반도체 패키지 방식이 점점 늘어나고 있다. 이에 따라 PCB와 반도체 칩 사이를 연결하기 위해 응용되던 BGA(Ball Grid Array)에 핀 배열 대신 사용되는 범프(Bump)를 50um 이내의 초미세 범프로 만들어 일정한 배열을 유지하는 것이 중요하다. 또한 초미세 범프의 모양과 품질이 패키지 수율과 밀접하게 연관되기 때문에 이를 검사할 수 있는 기술이 필수적이다. 이에 본 논문은 초미세 범프측정을 할 수 있는 시스템 개발을 위한 측정 대상의 특징과 사용할 수 있는 광학계를 분석하였고, 획득된 영상을 가지고 딥러닝을 적용하여 정확하게 불량여부를 판별할 수 있는 초미세 범프 측정 시스템을 고안하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권3호
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• pp.11-18
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• 2014

TSV(through silicon via) filling technology is making a hole in Si wafer and electrically connecting technique between front and back of Si die by filling with conductive metal. This technology allows that a three-dimensionally connected Si die can make without a large number of wire-bonding. These TSV technologies require various engineering skills such as forming a via hole, forming a functional thin film, filling a conductive metal, polishing a wafer, chip stacking and TSV reliability analysis. This paper addresses the TSV filling using Cu electrodeposition. The impact of plating conditions with additives and current density on electrodeposition will be considered. There are additives such as accelerator, inhibitor, leveler, etc. suitably controlling the amount of the additive is important. Also, in order to fill conductive material in whole TSV hole, current wave forms such as PR(pulse reverse), PPR(periodic pulse reverse) are used. This study about semiconductor packaging will be able to contribute to the commercialization of 3D TSV technology.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2000년도 Proceedings of 5th International Joint Symposium on Microeletronics and Packaging
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• pp.57-64
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• 2000

As integrated circuits become more complex, the number of I/O connections per chip grow. Conventional wire-bonding, lead-frame mounting techniques are unable to keep up. The space saved by shrinking die size is lost when the die is packaged in a huge device with hundreds of leads. The solution is bumps; gold, conductive adhesive, but most importantly solder bumps. Virtually every semiconductor manufacturer in the world is using or planning to use bump technology fur their larger and more complex devices. Several wafer-bumping processes used in the manufacture of bumped wafer. Some of the more popular techniques are evaporative, stencil or screen printing, electroplating, electrodes nickel, solder jetting, stud bumping, decal transfer, punch and die, solder injection or extrusion, tacky dot process and ball placement. This paper will discuss the process steps for bumping wafers using these techniques. Critical cleaning is a requirement for each of these processes. Key contaminants that require removal are photoresist and flux residue. Removal of these contaminants requires wet processes, which will not attack, wafer metallization or passivation. research has focused on enhanced cleaning solutions that meet this critical cleaning requirement. Process parameters defining time, temperature, solvency and impingement energy required to solvate and remove residues from bumped wafers will be presented herein.