[논문자료] 리드 온 칩 패키징 기술을 이용하여 조립된 반도체 제품에서 패시베이션 박막의 TC 신뢰성에 영향을 미치는 요인들

출처: 픽사베이

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반도체 칩은 실리콘 등의 세라믹 재질로 구성되어 있다. 그러나, 반도체 칩 상단의 미세한 회로를 외부의 가혹한 환경으로 부터 보호하고 반도체 칩을 전자제품에 효율적으로 장착하기 위해 패키징을 하게 된다.

 

이때, CPU 등 고가의 반도체 제품의 경우 Al2O3 등 세라믹 재질을 이용하여 패키징 하는 경우가 있지만, 일반 메모리 칩을 포함한 대부분의 반도체 제품은 에폭시를 모체로 한 플라스틱 재질을 이용하여 패키징하게 된다. 이러한 플라스틱 패키징 몸체는 몰딩이 쉽고 반도체 칩을 외부의 스크래치나 화학적 공격으로부터 보호하는 기능은 좋으나, 실리콘 칩과의 과도한 물성차이로 인해 신뢰성 테스트 과정에서 회로에 여러 가지 물리적 손상을 유발하는 것으로 보고되어 왔다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO200916041346860

리드 온 칩 패키지로 조립되는 반도체 회로를 보호하는 패시베이션 막질은 본 연구에서 살펴본 것처럼 여러 가지 요인들에 의해 그 신뢰성에 영향을 받으며, 이들 요인들의 상호 연관성에 대한 깊이 있는 연구는 디바이스 패턴에 대한 패키지 구조의 영향을 최소화할 수 있는 방안을 찾는데 큰 도움을 줄 수 있다는 것을 알 수 있었다. 특히, 메모리 용량의 증가로 인해 회로는 점차 복잡해지는 반면, 패시베이션 두께는 점차 얇아지는 상황에서 패시베이션의 신뢰성을 확보하기 위해서는 패 키지 공정뿐만 아니라 박막공정과 회로 설계에서부터 신뢰성 문제를 미연에 예견하여 문제의 소지를 예방하려는 노력이 필요하다는 것을 본 연구에서는 보여준다. 예를 들어, 웨이퍼의 절단선 위에 패시베이션 막이 부분적으 로 제거되도록 설계할 경우 다이싱 공정이나 리드 온 칩 패키지 디자인상에 여러 가지 유연성이 확보되어 공정원 가점감이나 고 품질의 제품생산으로 이어질 수 있다는 것을 본 연구에서는 지적하고 있다.

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HA시리즈 반도체패키징용 가압오븐

 

HA시리즈 반도체패키징용 가압오븐은 에폭시 레진을 경화시키면서 동시에 기체를 이용하여 일정 압력으로 등방향 압축을 통해 내부 기포 및 공극 등을 제거하는 설비로, 경화와 탈포 공정을 동시에 진행하여 공정 효율이 높습니다.

 

또한 메인 O-ring(내부 압력 보관)과 내부히터·냉각라인(승온·냉각장치), 순환팬 및 모터(내부 온도 편차 제어용), 부스터(가압장치)로 구성되어있어, 온도의 흐름은 화살표와 같은 방향으로 진행되며 온도 편차는 Uniformity : ±3℃ 이내, 온도제어는 Convection Type 순환방식입니다. 공간활용의 경우 불필요한 공간을 이용하여 냉각장치를 구성합니다.

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