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NTIS 바로가기마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society, v.27 no.1, 2020년, pp.1 - 7
최진석 (금오공과대학교 신소재공학과) , 안성진 (금오공과대학교 신소재공학과)
The backside metallization process is typically used to attach a chip to a lead frame for semiconductor packaging because it has excellent bond-line and good electrical and thermal conduction. In particular, the backside metal with the Ag/Sn/Ag sandwich structure has a low-temperature bonding proces...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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널리 사용되는 고온 접합 재료는 무엇이 있는가? | 대표적인 고온 접합 재료로서 Au 계 합금 솔더(solder)가 가장 널리 사용되고 있다. Au 합금은 고온 안정성 및 우수한 기계적 특성을 지니고 있기 때문에 반도체 제조 현장에서 사용되어 왔으나, 반도체 패키지 제조 원가가 높기 때문에 이를 대체하기 위한 연구가 진행되고 있다. | |
현재 대표적인 저비용/친환경 고온 접합 재료는 무엇이 있는가? | 이와 같은 재료들을 대체하기 위해 현재까지 저비용/친환경 고온 접합 재료에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있다. 대표적으로 Bi 계 합금 솔더와 Zn 계 합금 솔더가 있다.9-14) 그러나 Bi 또는 Zn 계 솔더는 Au 합금 솔더나 Pb-Sn 솔더에 비해 낮은 젖음성(wettability), 낮은 열전도도(thermal conductivity)를 보이고 있기 때문에 이를 극복하기 위한 연구가 진행되고 있다. | |
Au 합금과 Pb-Sn솔더는 어떤 문제로 사용이 제한되고 있는가? | Au 합금은 고온 안정성 및 우수한 기계적 특성을 지니고 있기 때문에 반도체 제조 현장에서 사용되어 왔으나, 반도체 패키지 제조 원가가 높기 때문에 이를 대체하기 위한 연구가 진행되고 있다.6-8) Au 합금과 더불어 높은 Pb 함량을 갖는 Pb-Sn솔더 또한 우수한 접합 재료 지만 환경적 문제(restriction of hazardous substances, RoHS)로 인해 사용을 제한하고있다. 이와 같은 재료들을 대체하기 위해 현재까지 저비용/친환경 고온 접합 재료에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있다. |
R. Khazaka, L. Memdizabal, D. Hevry, and R. Hanna, "Survey of High-Temperature Reliability of Power Electronics Packaging Components", IEEE Trans. Power Electron., 30(5), 2456 (2015).
A. Kroupa, D. Andersson, N. Hoo, J. Pearce, A. Watson, A. Dinsdale, and S. Muchlejohn, "Current Problems and Possible Solutions in High-Temperature Lead-Free Soldering", J. Mater. Eng. Perform., 21(5), 629 (2012).
G. Zeng, S. McDonald, and K. Nogita, "Development of hightemperature solders: Review", Microelectron. Reliab., 52(7), 1306 (2012).
L. S. Pei, B. Pan, H. Zhang, W. Ng, B. Wu, K. S. Siow, S. Sabne, and M. Tsuriya, "High-Temperature Pb-Free Die Attach Material Project Phase 1: Survey Result", Proc. International Conference on Electronics Packaging (ICEP), Yamagata, 16932449, IEEE (2017).
V. R. Manikam and K. Y. Cheong, "Die Attach Materials for High Temperature Applications: A Review, Components, Packaging and Manufacturing Technology", IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol., 1(4), 457 (2011).
V. Chidambaram, J. Hald, and J. Hattel, "Development of Au-Ge based candidate alloys as an alternative to high-lead content solders", J. Alloys Compd., 490(1-2), 170 (2010).
J. N. Lalena, N. F. Dean, and M. W. Weiser, "Experimental investigation of Ge-doped Bi-11Ag as a new Pb-free solder alloy for power die attachment", J. Electron. Mater., 31, 1244 (2002).
J.-M. Song, H.-Y. Chuang, and Z.-M. Wu, "Interfacial reactions between Bi-Ag high-temperature solders and metallic substrates", J. Electron. Mater., 35, 1041 (2006).
M. Rettenmayr, P. Lambracht, B. Kempf, and C. Tschudin, "Zn-Al based alloys as Pb-free solders for die attach" J. Electron. Mater., 31, 278 (2002).
T. Shimizu, H. Ishikawa, I. Ohnuma, and K. Ishida, "Zn-Al-Mg-Ga alloys as Pb-free solder for die-attaching use", J. Electron. Mater., 28, 1172 (1999).
S. Kim, K.-S. Kim, S.-S. Kim, and K. Suganuma, "Interfacial Reaction and Die Attach Properties of Zn-Sn High-Temperature Solders", J. Electron. Mater., 38, 266 (2009).
J.-E. Lee, K.-S. Kim, K. Suganuma, J. Takenaka, and K. Hagio, "Interfacial Properties of Zn-Sn Alloys as High Temperature Lead-Free Solder on Cu Substrate", Mater. Trans., 46(11), 2413 (2005).
T. Wang, X. Chen, G.-Q. Lu, and G.-Y. Lei, "Low-Temperature Sintering with Nano-Silver Paste in Die-Attached Interconnection", J. Electron. Mater., 36(10), 1333 (2007).
H. Yu, L. Li, and Y. Zhang, "Silver nanoparticle-based thermal interface materials with ultra-low thermal resistance for power electronics applications", Scr. Mater., 66(11), 931 (2012).
S. Krishnan, A. S. M. A. Haseeb, and M. R. Johan, "Preparation and Low-Temperature Sintering of Cu Nanoparticles for High-Power Devices", IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol., 2(4), 587 (2012).
S. W. Yoon, M. D. Glover, H. A. Mantooth, and K. Shiozaki, "Reliable and repeatable bonding technology for high temperature automotive power modules for electrified vehicles", J. Micromech. Microeng., 23(1), 015017 (2013).
T. A. Tollefsen, A. Larsson, O. M. Lovvik, and K. E. Aasmundtveit, "High Temperature Interconnect and Die Attach Technology: Au-Sn SLID Bonding", IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol., 3(6), 904 (2013).
L. Bernstein, "Semiconductor Joining by the Solid-Liquid- Interdiffusion (SLID) Process: I. The Systems Ag-In, Au-In, and Cu-In", J. Electrochem. Soc., 113(12), 1282 (1966).
N. P. Kim and R. F. Cooley, "Wafer back metallization for semiconductor packaging", Thin Solid Films, 153(1-3), 447 (1987).
G. Ghosh, "Dissolution and interfacial reactions of thin-film Ti/Ni/Ag metallizations in solder joints", Acta Mater., 49(14), 2609 (2001).
N. Saunders and A. P. Miodownik, "The Cu-Sn (Copper-Tin) system", Bulletin of Alloy Phase Diagrams, 11, 278 (1990).
I. Karakaya and W. T. Thompson, "The Ag-Sn (Silver-Tin) system", Bulletin of Alloy Phase Diagrams, 8, 340 (1987).
A. Lis, M. S. Park, R. Arroyave, and C. Leinenbach, "Early stage growth characteristics of $Ag_3Sn$ intermetallic compounds during solid-solid and solid-liquid reactions in the Ag-Sn interlayer system: Experiments and simulations", J. Alloys Compd., 617, 763 (2014).
M. S. Park and R. Arroyave, "Concurrent nucleation, formation and growth of two intermetallic compounds ( $Cu_6Sn_5$ and $Cu_3Sn$ ) during the early stages of lead-free soldering", Acta Mater., 60(3), 923 (2012).
J. Choi, G. S. Choi, and S. J. An, "Reliable low-temperature die attach process using Ag/Sn/Ag sandwich structure for high-temperature semiconductor devices", Sci. Rep., 9(1), 1 (2019).
S. Annuar, R. Mahmoodian, M. Hamdi, and K. -N. Tu, "Intermetallic compounds in 3D integrated circuits technology: brief review", Sci. Technol. Adv. Mater., 18(1), 693 (2017).
L. Yin and P. Borgesen, "On the root cause of Kirkendall voiding in $Cu_3Sn$ ", J. Mater. Res., 26(3), 455 (2011).
J. Y. Kim and J. Yu, "Effects of residual impurities in electroplated Cu on the Kirkendall void formation during soldering", Appl. Phys. Lett., 92, 092109 (2008).
J. Yu and J. Y. Kim, "Effect of residual S on Kirkendall void formation at Cu/Sn-3.5Ag solder joints", Acta Materl., 56(19), 5514 (2008)
S. W. Yoon, M. D. Glover, and K. Shiozaki, "Nickel-Tin transient liquid phase bonding toward high-temperature operational power electronics in electrified vehicles", IEEE Trans. Power Electron., 28(5), 2448 (2013).
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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