[논문]Flip Chip Non-wet 개선 및 신뢰성 향상을 위한 Low Residue Flux 구현 방안 연구

이현숙; 김민석; 김태훈; 문기일

doi:10.6117/kmeps.2021.28.2.045

Flip Chip Non-wet 개선 및 신뢰성 향상을 위한 Low Residue Flux 구현 방안 연구
A Study on Low Residue Flux for Improving Flip Chip Non-wet and Reliability 원문보기

마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society, v.28 no.2, 2021년, pp.45 - 50

이현숙 (SK Hynix PKG개발) , 김민석 (SK Hynix PKG개발) , 김태훈 (SK Hynix PKG개발) , 문기일 (SK Hynix PKG개발)

초록
AI-Helper

Flip chip 제품의 난이도 증가에 따라 solder wetting 및 신뢰성 관점에서 강점을 갖는 flux 소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 지용성 flux의 경우 별도의 세정 공정이 없기 때문에 공정 효율화 측면에서 유리하나, 리플로우 공정이후 반응을 마친 잔여물이 잔존하게 되는 경우 Cu migration 및 delamination을 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 저잔사 flux 구현을 위해 신규 resin에 적합한 solvent 및 activator를 변경 하였으며, package 환경에서 non-wet 및 신뢰성 개선 유무를 확인하였다. 저장 안정성 평가를 통해 신규 소재에 대한 안정성을 확보하였으며, boiling point가 상이한 solvent와 activator 2종 적용 및 activator 함량 증대를 통해 non-wet 미 발생 flux 소재를 확보하였다. 해당 소재에 대한 신뢰성 검증 이후 평면 분석 결과 flux residue 기인성 delamination 현상은 발견되지 않았으며, 이를 통해 저잔사 flux에 대한 최종 조성을 확보하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

As the difficulty of flip chip products increases, there is a growing interest in the material of flux, which is safe from the solder wetting and reliability. In the case of no clean flux, there is merit in terms of process efficiency because there is no cleaning process. But Cu migration and delamination can be occurred if the residue remains after the reflow process. In this study, major element materials, solvent and activator, are changed and confirmed effect of non-wet and reliability in the package environment. Stability of materials were secured through storage stability evaluation, and we found out non-wet zero materials through the application of two types of solvent and activator with different boiling point and the increase of activator content. After reliability test, no delamination was found in the plane analysis, which secured the final composition of low residue flux.

주제어

표/그림 (21)

그림 Fig. 1 Flip chip bonding process.
그림 Fig. 2. Delamination from flux residue.
그림 Fig. 3. Result of centrifuge test (Pass/Fail image).
그림 Fig. 4. Die peel test process (from test preparation to inspection).
그림 Fig. 5. Result of die peel test pass/fail image.
그림 Fig. 6. Micro delamination pass/fail SAT image.
그림 Fig. 7. Analysis result after Preconditioning.
그림 Fig. 8. Acid value measure method (4steps).
그림 Fig. 9. Precipitation test result according to solvent type change.
그림 Fig. 10. Acid value data for each measurement location.
그림 Fig. 11. Non-wet image after die peel test.
표 Table 1. Solvent boiling point compare
그림 Fig. 12. Solvent B-1and B-2 storage stability evaluation result image.
그림 Fig. 13. Leg 6, 7, 8 planar analysis results after reliability test.
표 Table 2. Non-wet verification result according to solvent content change
표 Table 3. Activator A, B boiling point compare
표 Table 4. Non-wet defect rate according to Activator C content change
표 Table 5. Non-wet defect rate according to Activator B content change
그림 Fig. 14. Leg 9, 10 die peel (non-wet) test result.
그림 Fig. 15. Leg 9, 10 planar analysis results after reliability test.
표 Table 6. Non-wet verification result according to activator content change

참고문헌 (5)

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원문보기 상세보기
M. K. Choi, J. P. Jung, C. B. Lee, C. C. Shur and S. H. Hwang, " The Study on Micro Soldering Using Low-Residue Flux in N2 Atmosphere", Journal of the Microelectronics and Packaging Society, 7(4), 7-15(2000).

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