[논문]Flip Chip PKG 신뢰성 향상을 위한 Flux Immunity 개선 MUF 구현 방안 연구

이준신; 이현숙; 김민석; 김성수; 문기일

doi:10.6117/kmeps.2022.29.2.049

Flip Chip PKG 신뢰성 향상을 위한 Flux Immunity 개선 MUF 구현 방안 연구
A Study on Flux Immunity MUF for Improving Flip Chip PKG Reliability 원문보기

마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society, v.29 no.2, 2022년, pp.49 - 52

이준신 (SK 하이닉스, PKG 개발) , 이현숙 (SK 하이닉스, PKG 개발) , 김민석 (SK 하이닉스, PKG 개발) , 김성수 (SK 하이닉스, PKG 개발) , 문기일 (SK 하이닉스, PKG 개발)

초록
AI-Helper

Flip Chip 제품 난이도 증가에 따라 신뢰성 관점에서 안정적인 Package (이하 PKG) 소재 기술에 대한 관심이 점차 높아지는 추세이다. 현재 flip chip PKG의 주요 신뢰성 불량은 Sn bridge와 Cu 확산 이다. 위 2가지 형태 모두 본질적으로는 bump 주변 잔류한 flux residue에 의하여 발생한 미세 공극이 유발하는 불량이다. 이러한 형태의 신뢰성 불량 발생 문제점을 최소화하기 위해 Molded Under-Fill (이하 MUF) 소재의 핵심 조성과 flux 간 상관 관계를 검토하였다. 금번 연구를 통하여 MUF 소재의 main 구성 요소인 base resin, filler와 flux에 대한 상관 관계를 정의 하였으며, 이러한 lesson learn을 토대로 flux immunity가 개선된 MUF 소재 조성을 설계할 수 있었다. 현재 해당 소재 조성으로 흡습 신뢰성 85%/85%/24hrs 확보와 파괴 분석으로 bump 주변 미세 공극의 미 발생을 확인 하였다. 본 연구 결과는 양산 단계에서의 flip chip 공정 수율 향상과 MUF와 flux 간 상용성 연구에 대한 이해를 돕는데 기여할 것으로 예상된다.

Abstract ▼ AI-Helper

As the difficulty of flip chip products increase, interest in stable PKG material technology from the viewpoint of reliability is increasing. Currently, the representative of poor reliability that are mainly occurring in flip chip PKG are Sn bridge and Cu dendrite. Two type defects are caused by void generated by the flux residue around the bump. In order to essentially minimize the risk of this type of reliability failure, the linkage between the composition of Molded Under-fill (MUF) and flux, which is related material, was reviewed. In this study, the correlation between base resin and filler, which is the main component of MUF, and flux, was defined, and the material composition design was carried out by refer to lesson learn. With the current material composition, it was confirmed that moisture absorption reliability 85%/85%/24hrs pass result and void did not occur during destructive analysis, and developed MUF has shown flux immunity improving result in flip Chip PKG. We think this study can be used in yield enhancement of flip chip process and give insights to study in compatibility between MUF and flux.

주제어

표/그림 (10)

그림 Fig. 1. Flip chip PKG production process.
그림 Fig. 2. Sn bridge mechanism generated by flux.
그림 Fig. 3. Resin & flux compatibility test.
그림 Fig. 4. Flux residue Pass/Fail image.
그림 Fig. 5. Risk point according to residue location.
그림 Fig. 6. Resin & flux compatibility test result.
그림 Fig. 7. Resin property data sheet.
그림 Fig. 8. MUF filler distribution data.
그림 Fig. 9. MUF filler size별 조성.
그림 Fig. 10. Flux residue inspection image

참고문헌 (5)

M. K. Choi, C. Y. Lee, J. P. Jung, C. J. Shur, Y. E. Shin, "A Study on Wettability and Defects Behavior of Flow-soldered Joint Using Low Residue Flux", Journal of Welding and Joining, 16(6), 77-85 (1998).
J. H. Bang, C. W. Lee, "Flux Residue Effect on the Electrochemical Migration of Sn-3.0Ag-0.5Cu", Journal of Welding and Joining, 29(5), 95-98 (2011).
K. S. Kim, "Mitigation Methods of Sn Whisker Growth on Pure Sn Plating", Journal of Welding and Joining, 31(3), 17-21, (2013).
C. Bendingfield, L. M. Higgins, "The Effects of Flux Materials on the Moisture Sensitivity and Reliability of Flip-Chipon-Board Assemblies", IEEE Transactions on Components, Packing and Manufacturing Technology Part C, 21(3), 189-195, (1998).
K. S. Kim, Y. M. Leem, C. H. Yu, "Structure and Growth of Tin Whisker on Leadframe with Lead-free Solder Finish", J. Microelectron. Packag. Soc. 11(3), 1-7(2004).

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증