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  • 기사등록 2012-03-09 00:53:12
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반도체 성능 향상 따른 맞춤 소재 개발 필요

▲ ▲BG(Back Grinding) 테이프의 역할 및 모식도 . ▲BG(Back Grinding) 테이프의 역할 및 모식도

■반도체 패키지 소재별 기술개발동향
◇공정·칩조립용 소재 분야
1) BG(Back Grinding) 테이프
반도체의 고집적화와 3D 실장화에 따라 웨이퍼가 박육(薄肉)화 되면서 BG 테이프에 요구되는 특성도 고도화되고 있다. 이에 따라 웨이퍼 연마(Wafer Grinding) 기술이 최근 매우 중요한 기술로 부각되고 있다.

BG 테이프는 웨이퍼에 IC 회로를 형성한 후 뒷면 연마(Back Grinding) 시 웨이퍼의 표면을 보호하는 테이프로 회로 면에 붙여져 회로면의 손상, 연삭수의 침입에 의한 웨이퍼 표면 오염을 막고 웨이퍼의 연마 정밀도를 향상시키는 역할을 담당한다.

고도의 기술적 요구특성이 존재하는 BG 테이프 개발에 있어 회로 면에 붙이고 난 후에 재박리가 가능하고, 웨이퍼 표면에 점착제가 남지 않아야 한다는 점이 기술적 핵심 사항이라 할 수 있다.

2) 다이본딩재
다이본딩재는 개별화된 칩을 세라믹 케이스나 리드프레임·기재 등에 고착화시키는 다이본딩 공정에 사용되는 접합소재이며, 그 형상은 페이스트형과 필름형(DAF, Die Attach Film)의 두 종류가 있다.

종래에는 페이스트형이 주로 사용됐지만 와이어 본딩이 미세 피치화되면서, 블리드(Bleed)에 의한 오염, 유기기판의 흡습성, 무연 대응 고온 땜납 사용, 리플로우(Reflow) 공정에서 패키지의 파단, 크랙 발생 등 여러 문제들이 발생할 수 있다. DAF는 BGA, CSP 적층형 MCP 등의 패키지들이 개발되면서 종래의 페이스트형으로는 대응할 수 없는 영역에 적용하기 위해 개발된 제품이다.

미리 고체화돼 있기 때문에 블리드가 발생하지 않으면서 기공 없이 두께가 균일하다. 또한 고온에서의 탄성률이 높고 접착성이 우수하며 흡습성이 낮은 고분자소재를 설계해 내땜납 리플로우(Reflow)성이 우수한 제품의 개발이 가능하다. 또한 DAF는 링 프레임과 함께 사용돼 박형 실리콘 핸들링(Thin Wafer Handling)을 용이하게 해주며 칩 접착 시 접착 두께·접착 면적·블리드 등이 균일하면서 쉽게 제어할 수 있는 장점이 있어 페이스트형을 점차 대체하고 있다.

다이본딩재는 일반적으로 베이스 수지(에폭시수지, 아크릴 수지 등), 경화제(페놀수지와 유기과산화물 등), 경화촉진제(이미다졸화합물 등), 첨가제(커플링제 등), 희석제 및 무기 필러(은, 실리카 등) 등으로 구성된다. 베이스 수지로는 유리전이온도가 높고, 고온 에서 접착강도가 우수한 에폭시계가 주로 사용되고 도전성·방열성·작업성 부여를 위해 일반적으로 은(Ag)계 필러가 혼입된다.

다이본딩재에 요구되는 특성은 반도체 패키지의 종류와 구조, 제조공정에 따라 매우 다양해 소재의 종류와 조합을 통해 요구특성에 대응하고 있다. 에폭시 수지 이외에도 베이스 수지에는 폴리이미드계·비스말레이미드계·에폭시 봉지재료의 종류와 용도실리콘계 등이, 무기 필러에는 Ag 이외에 BN(Boron Nitride)도 사용된다.

다단 적층 패키지의 적층 수가 증가하면서 (2010년 16층 제품 출현) 박형 패키징, 고신뢰성 확보, 저가화 달성 등이 다이본딩 소재의 난제가 될 것으로 예측된다. 박형 패키징의 경우 칩 절단(Chip Sawing) 및 핸들링(Handling) 방법이 핵심기술로 50㎛ 두께 제품에 대해서는 레이저 절단(Sawing) 대응용 DAF(Die Attach Adhesive), UV(자외선) 조사형 DAF 등의 소재 측면의 기술적 대응방안이 국내외적으로 어느 정도 확립돼 있는 상황이다. 이러한 기술들은 30㎛ 두께까지도 적용가능할 것으로 예상되지만 20㎛ 이하에서는 새로운 개념의 설비와 이에 따른 소재개발이 필요할 것으로 예상된다.

한편 다이싱 테이프와 DAF의 기능을 동시에 갖는 일체형 필름이 개발돼 현재 수요가 급속히 확대되고 있다. 이들은 웨이퍼 이면에 필름을 한번만 붙이므로 반도체 제조공정의 단축화에 공헌하면서 아울러 박형 웨이퍼의 핸들링을 용이하게 하고 쪼개짐을 방지하는 등의 효과를 얻을 수 있다.

▲ ▲ACF를 이용한 칩과 기판의 접속 . ▲ACF를 이용한 칩과 기판의 접속

◇연결기능 소재-ACF(이방성 도전필름)
ACF는 에폭시·우레탄·아크릴 등의 바인더 수지에 금속입자 또는 금속피복 수지입자 등의 도전성 입자를 분산시킨 두께 30㎛ 정도의 필름이다. ACF는 접속될 회로 사이에 삽입돼 가열·압착에 의해 대향 회로간의 도전성, 인접회로간의 절연성 발현, 양 기판의 접착·고정 등 세 가지의 기능을 동시에 가능케 하는 고기능성 필름형 접착제다.

1985년 최초 도입된 이래 주로 디스플레이 분야에서 사용됐지만 근래 박형화·협피치화·저온실장화에 대응 가능해 플립 칩 실장 및 WLP(Wafer Level Package) 접속용으로의 적용이 기대되고 있다. ACF에 의한 접속의 특징은 접속 후 별도의 고정수단이 불필요하고, 고분해능의 일괄 접속이 얻어지며 납땜(Soldering)에 비해 저온에서의 접속이 가능하다는 장점이 있다.

ACF는 필름상이라 박형 실장이 가능하고 연속 테이프여서 공정의 자동화가 용이하다. 또한 페이스트상에 비해 접착제에 기능성 고분자형 첨가제의 혼성이 가능해 응력분산성 등의 설계가 용이하고, 입자의 분산과 두께의 제어 등을 업체가 관리하는 것이 가능해 박형의 고밀도실장에 매우 유리한 재료다.

평판디스플레이(FPD)에 있어서 ACF를 사용한 실장구조는 TCP(Tape Carrier Package), COG(Chip On Glass), COF (Chip On Flex) 등이 있다.

TCP는 필름 기판 상에 칩을 패키징한 것으로 접속품의 불량 판정이 용이하다. LCD 용도로의 적용은 ACF의 가장 오랜 실적이 있는 실장법이며 모니터 등의 대형 화면을 중심으로 널리 채용되고 있다.

COG는 드라이버 IC를 ACF를 사용해 기판(ITO Glass) 위에 실장하는 방식으로 1995년경부터 실용화됐다. TCP와 PWB 등 타부품의 사용량이 적다는 점으로부터 비교적 저비용의 실장방식으로서 주목돼 카내비게이션과 휴대전화 등의 중소형장치를 중심으로 채용돼 왔고 최근에는 노트북 등의 대형에도 적용이 이루어지고 있다.

COF는 유연성이 높은 연성회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board) 상에 드라이버 IC를 접속하는 것으로 2000년경부터 실용화됐다. 미세배선이 형성된 기판을 손상 없이 구부리며 실장할 수 있어 휴대전화에 채용됐고 그 후에 모니터용에 채용되는 등 최근 그 적용비율이 높아지고 있다.

회로간의 접속에 비하여 COG와 COF 등의 칩 접속은 범프 전극과 회로의 접속으로 전극접속의 면적이 10% 정도로 급감하기 때문에 미소한 범프 상에 도통(導通)을 확보하기에 충분한 도전입자를 포획하고 범프 간에는 절연성을 확보할 필요가 있다. 이러한 칩실장의 미세피치접속에 대응하기 위해 접착, 절연, 및 도전성능을 분리한 2층 구성의 ACF가 히타치화성에서 개발돼 널리 실용화됐다. 이 제품은 기존의 단층 제품에 비해 접속 전극 상에서 도전입자의 포획효율이 2배 이상 향상돼 전극 스페이스간에 유출되는 도전입자의 수가 적어 10㎛의 좁은 전극 스페이스에도 쇼트 없이 절연성을 나타낸다.

ACF 관련 기술은 일본이 선도하고 있는데 일본의 東北대학에서는 독자적으로 개발한 자성과 도전성을 동시에 갖는 니켈나노튜브(NNT, Nickel Nanotube)를 도전성 필러로 사용한 미세배선용의 ACF를 개발했다. 수소결합형 분자주형 조정법의 개량과 사이즈 분리조작의 도입을 통해 길이 분포가 1~10㎛인 NNT의 개발에 성공했다. 바인더 수지로 열경화형 실리콘을 이용해 제조한 복합막을 적용하는 실장 실험에서 전극단자간격 10㎛에서 이방 도전성이 확인됐으며 전극방향과 면방향의 저항비로 정의되는 이방성 비가 1010에 달했다. 또한 복합막 제조 시 실리카 입자를 혼합함으로써 인접 단자 사이에서의 통전에러의 발생을 억제할 수 있었으며, 광경화 시 체적수축률이 작은 광경화성 수지를 사용해 연속제막과 수초의 광조사로 실장할 수 있는 실온 압착방식의 광경화형 ACF를 개발했다.

한편 오사카 부립대학에서는 저환경부하의 나노입자 도금법에 의한 도전성 마이크로비즈를 개발했다. ACF 구성 부자재 중에 도전성 볼(Ball)이 가장 고가인데 종래의 무전해 도금법은 도금욕의 관리가 곤란하고 작업자에게 고도의 기능과 경험이 요구돼 양질의 도금막을 얻기가 어렵다.

오사카부립대학에서 개발한 나노입자 도금법에 의한 도전성 마이크로비즈는 금나노입자와 바인더의 혼합용액에 플라스틱을 침적해 교반하는 것만으로 고정밀도로 도금할 수 있는 기술로 알려져 있다. 종래의 무전해 도금법에 의해 만들어진 것과 비교해 도전성, 도금표면의 균일성, 분산성의 측면에서 우수한 품질의 금도금 도전성비즈를 대량으로 만들 수 있다. 자원절감 관점에서도 종래법보다 약 40 % 정도 금을 절약할 수 있어 ACF 제조 비용을 절반 가량 줄일 수 있다.

▲ ▲BGA package에서 봉지재인 Molding Compound의 적용 사례. ▲BGA package에서 봉지재인 Molding Compound의 적용 사례

◇보호기능 소재-봉지재
반도체 봉지재는 배선이 완료된 실리콘 칩의 방진, 충격으로부터의 보호, 외부환경변화 영향의 저감, 열방출 등을 목적으로 하는 포장소재이다.

봉지재는 에폭시 수지의 종류에 따라 OCN형·Biphenyl형·DCDP형·다관능형으로 구별된다.

세라믹 소재에 의한 기밀봉지(Hermetic Sealing)를 대신해 수지 봉지재가 등장한 이래, OCN형이 표준적으로 채용돼 왔는데 현재도 SOP·QFP 등의 패키지에는 OCN형이 주류라 할 수 있다. 그렇지만 범용품인 OCN형은 수요비율이 서서히 축소되고 있다.

트랜스퍼 몰딩에 대한 요구특성도 엄격한데 바이페닐(Biphenyl)형과 다관능형의 점유율이 높아지는 경향이다. 예를 들면, 내열성과 강도를 높이기 위한 내땜납크랙 특성을 향상시켜야 한다.

Biphenyl형은 무연 대응으로서도 증가 경향이고 패키지 수도 증가 경향이지만 소형·박형화 등에 의한 사용량 감소에 영향을 받아 소비량은 늘지 않고 있다.

봉지방법에는 몇 가지가 있지만 트랜스퍼 몰딩이 반도체 봉지의 주된 방법이다. 즉 액상화된 소재를 트랜스퍼 몰딩 성형기에 의해 금형으로 압출해 성형한다. 피치가 미세한 리드프레임의 좁은 간극 등 복잡한 성형도 가능한 반면에 성형 시 기포의 발생과 테이블릿의 쪼개짐, 미분의 발생을 저감하도록 해야 한다.

봉지재 원소재에는 기본적으로는 에폭시 수지와 실리카를 중심으로 난연제 등으로 구성되며 테이블릿 상으로 제조된다. 절연소재이면서 반도체칩을 피복해 외부환경으로부터의 열화를 방지하는 역할을 담당한다. 소재구성은 제품의 종류에 따라서 큰 차이가 있지만 수지가 5~10wt%, 실리카 필러가 70~90wt%, 기타 경화제 및 첨가제가 5~10wt%로 구성된다. 저유전율화에 의한 칩 강도의 보강을 위해 필러 충진율을 높이는 등 용도에 따라 실리카 고충진화의 경향도 보인다.

환경 대응은 고객 니즈의 핵심인 무연 대응(내reflow성 부여)이 지속적으로 이루어졌는데 난연제의 무붕소화·무안티몬화가 시도되고 있으며 향후에도 환경대응제품의 점유율이 더욱 높아질 것으로 예상된다.

이러한 환경대응 제품은 2005년부터 종래 제품을 급속히 대체해 왔으며 업체에 따라서는 이미 절반 이상이 환경대응품으로 이행됐다. 환경대응품은 각사의 판매증가와도 관련되며 점유율의 향상·유지, 또한 고가격 제품 비율의 향상, 수익성 향상과도 직결되어 이에 대한 적극적 대응이 시도되고 있다.

이후에도 환경대응품의 점유율은 높아져 2010년에는 전체의 60% 정도를 점할 것으로 예측된다.

휨에 대한 대책은 현재 가장 중요시 되는 과제의 하나인데 봉지재의 특성상 성능에 한계가 있기 때문에, 기판재료·언더필 등 관련된 소재 전체의 과제로서 대책이 추진되고 있다.

액상 봉지재는 플립 칩 실장용 언더필 또는 TCP(Tape Carrier Package)의 봉지재 등에 사용된다. 특히 언더필은 주입성·유동성·흡습성·밀착성·저응력성·리페어 가능성 등의 기술적 요구조건이 있다. 현재 에폭시 수지를 이용한 액상 봉지재가 주류이지만 고신뢰성·고내열성 등의 특성을 확보하기 위해 폴리이미드계나 아크릴 수지 등의 신규 수지를 사용하는 제품도 개발되고 있다.

언더필 형성 방법으로는 칩 탑재 후에 칩 하단에 수지를 모세관 현상을 이용해 주입하는 방식이 대부분이지만 범프 피치의 미세화 또는 기공 방지 대책으로 칩 탑재 전에 칩이나 기판에 수지를 미리 도포하는 방식도 일부에서 실용화되고 있다.

▲ ▲DDF의 시제품과 제품구조 및 이를 적용한 패키지모식도. ▲DDF의 시제품과 제품구조 및 이를 적용한 패키지모식도


저비용·친환경·고방열·저응력 등 관건

신기술 개발 및 기술 융합 필요

▲ ▲에폭시 봉지재료의 종류와 용도. ▲에폭시 봉지재료의 종류와 용도

◇기판 재료-패키지 기재
패키지 기재는 칩이 탑재되는 인쇄회로기판으로 각 제품의 특성에 따라 CSP(Chip Scale Package), BOC(Board on Chip), UTCSP(Ultra-thin CSP), FC-BGA(Flip-ChipBGA) 등으로 표현되기도 한다.

BGA는 패키지 기재가 가지는 구조적인 특성에 착안해 표현하는 방식인데 리드가 아닌 볼을 이용해 기재를 메인보드와 연결한다는 점을 강조한 표현이며 BGA라는 표현은 패키지 기재만큼 일반적으로 사용되고 있다.

CSP는 패키지 기재 중에서 기재의 크기가 반도체 칩 크기의 120%를 넘지 않는 제품에 대해서 특별히 부르고 있는 표현으로 이러한 경우는 일반적인 BGA에 비해서 배선 밀도가 조밀하게 형성된다. CSP의 가장 큰 목적은 실장 면적의 축소에 있기 때문에 주로 사용되는 응용분야는 모바일 기기다.

BOC는 CSP 중에서 DDR2에 사용되는 제품을 특정해 부르는 용어이며 DRAM 패키징을 할 때, DDR2부터는 리드프레임이 아닌 BGA를 사용하고 있는데 일반적인 BGA의 구조와는 조금 다르게 칩이 거꾸로 실장되는 특성 때문에 BOC란 이름이 붙게 됐다. DDR2의 경우 칩의 I/O 부분이 일반적인 반도체와 달리 칩 중앙에 배열돼 있기 때문에 와이어 본딩이 이루어지는 부분도 기재의 중앙에 위치한다. DDR2에서 전통적인 메모리 모듈의 패키징 방식인 리드 타입을 사용하지 않고 BOC를 사용하는 것은 노이즈 발생을 최소화하기 위해서다.

CSP 중에서 두께가 0.12mm 이하인 제품을 특히 UTCSP라고 하는데 UTCSP는 박판을 사용하기 때문에 전체 패키지의 두께를 줄일 수 있어서, 소형화·경량화가 요구되는 모바일 기기에 적합한 제품이다. 또한 근래 MCP에 UT-CSP가 주로 사용되기 때문에, MCP용 패키지 기재라는 의미로 사용되기도 한다.

FC-BGA는 일반 BGA와 비교해 반도체 칩과 기재간의 연결이 본딩와이어가 아닌 범프로 이루어진다는 특성을 가지고 있다. 일반 BGA가 아닌 FC-BGA를 사용하는 가장 큰 이유는 반도체 성능의 고도화에 따라 I/O Count가 증가하면서 본딩와이어로는 대응이 불가능하게 되는 경우가 발생하기 때문이다. FC-BGA로 전환되는 기준으로 반도체 처리 속도의 고속화가 제기되기도 한다.

이는 한편으로는 타당한 면이 있지만 반드시 반도체의 속도와 FC-BGA로의 전환이 동행하는 것은 아니다. 예를 들면 인텔l CPU의 속도는 4GHz 이상이지만, 역시 FC-BGA가 적용되는 North Bridge 칩셋이나 GPU의 경우는 500~600MHz에 그치고 있다. 반면 DDR3의 경우는 속도가 1GHz로 이는 와이어 본딩 방식이 사용되고 있기 때문이다. FC-BGA는 일반 BGA와 비교해 Line/Space가 훨씬 미세해지는 특징이 있으며, 패턴 형성 방법도 일반적인 PCB 제조방식인 Subtractive법이 아닌 Semi-additive 방식을 사용하게 된다.

FC-BGA로의 전환은 일반 BGA와 비교해 다음의 장점을 갖는다.

첫째 전기적 특성이 향상됨. 본딩와이어를 사용하는 경우와 비교해 범프를 사용하게 되면 물리적 거리가 단축되기 때문에 신호 손실이 최소화되기 때문이다.

둘째 열적 대응력이 향상됨. 본딩와이어를 사용하는 경우에는 반도체 칩 보호를 위해 EMC로 패키지 전체를 덮게돼 열방출에 제약을 받지만, FC-BGA의 경우는 범핑 부분의 보호를 위한 언더필 공정만을 거치기 때문에 반도체의 열방출이 용이하다.

셋째 반도체 칩과 기재를 직접 Bump로 연결하기 때문에 조립비용이 절약됨.

땜납(Solder)의 특성상 Auto-alignment가 가능해지기 때문이다. 물론 FC-BGA의 가격이 일반 BGA에 비해 2~3배 이상 비싸기 때문에, 전체 비용은 높지만 원재료비를 제외한 순수한 조립비용 측면에서는 FC-BGA가 장점을 가지게 된다.

이상과 같은 FC-BGA의 특성과 장점으로 인해 향후 FC-BGA의 적용 영역은 꾸준히 증가할 것으로 예상되고, 관련 부품업체의 실적도 호조를 이어갈 것으로 예상된다.

■반도체 패키징 소재기술개발의 핵심 이슈
반도체 관련 분야에 있어서 큰 흐름은 저비용화·고밀도화·박형화·난연화를 들 수 있다. 소재 부분에 대해서는 고유동화·고방열화·환경부하 저감화·저온공정화·저응력화(응력완화)특성·내열성·고강도 등의 제반 성질의 최적화 등이 핵심 이슈라 할 수 있다.

◇저비용화
가격경쟁이 극심한 반도체 시장에서 고성능·초소형의 제품을 저가로 계속 제공하기 위해 각 반도체 업체에서는 제조가공비의 저감 검토가 가속화되고 있다. 이를 위해 웨이퍼 가공(전공정)과 조립공정(후공정)으로 분리해 제조되고 있는 현행 공정에 대한 생산합리화 기술 개발이 필요하다.

종래는 반도체 칩을 기재에 붙이고 봉지재로 보호하는 공정이 칩 단위로 이루어졌다. 최근에는 다수의 칩을 집합배열하고 전체를 봉지재로 일괄 봉지성형한 후에 절단·분리하는 제조법이 개발됐다. 이 방식은 금형구조가 간단해져 금형비용이 저감되고, 회로기판 및 봉지재의 소재·부재 비용을 낮출 수 있다. 이를 대면적 일괄봉지(MAP)라고 하며 수년 전부터 상당히 보급됐다. 상기 두 가지의 움직임을 집약하면 웨이퍼 대형상에서의 일괄 봉지방법(WSMAP)으로 진행될 것으로 예상되므로 이에 대응한 고분자계 코팅용 소재의 개발이 이슈라 할 수 있다.

◇고밀도·고속화
반도체의 고밀도화 추구는 고속화와 직결되는데 과거 반도체 칩을 2차원적으로 집적해 밀도를 높이는 방법을 중심으로 검토됐지만 최근에는 복수의 칩을 적층해 3D 구조로 해 고밀도화 하는 기술이 급속히 진행됐다.

오늘날 반도체가 지원하는 휴대전화, 특히 휴대전화의 고성능 경박단소화에 대응하기 위해 두께가 종래의 1/4~1/10의 극히 얇은 칩을 다단으로 적층한 구조의 반도체(3D 패키지)가 개발돼 이미 상품화됐다.

미세 피치(Fine Pitch) BGA에 있어서 고속전송을 위한 기재의 저유전율화, 전송손실의 최소화를 위한 저유전정접화가 소재와 관련된 중요한 기술과제이다.

◇환경부하 저감화
봉지재는 난연성이 요구되며 유럽 및 미국에 수출되려면 필수적으로 UL94 (Underwreters Laboratories Inc. 보험업 연구소) 규격의 기준에 합격해야 한다.

종래의 난연 시스템에는 일반적으로 할로겐의 일종인 브롬을 사용했지만 유럽을 중심으로 지구환경보호 입장이 강화됨에 따라 봉지재에 사용되는 난연제도 유해한 할로겐의 사용을 지향하고 있다.

그러나 난연제를 안이하게 변경하면 자칫 반도체의 부식성 등에서 문제가 발생하는 경우가 있으므로, 최근에는 난연제 자체를 사용하지 않는 방법, 즉 할로겐-프리로부터 난연제-프리로 이행되고 있는 추세다.

환경에 대한 관심이 커지면서 이에 따른 규제의 증가로 인해 무연(Lead-free)이 필수 사항이 되고 있으며 무연 땜납의 고융점화에 따라 기재의 내열성과 강성 확보가 중요한 기술로 주목되고 있다. 전자기기의 비할로겐화 요구에 따라 기재의 원자재로 사용되는 에폭시수지에 대해 인계 난연제 및 나노카본 필러 첨가 등 신규 난연화 기술이 이슈화 되고 있다.

◇고방열화
차세대 반도체 패키지 및 고출력 LED 패키지에 있어서 열에 의한 능동소자의 효율저하와 열응력에 의한 패키지의 파괴는 기술적 해결이 시급한 이슈다. 패키지 구조의 최적 설계뿐만 아니라 기술적 뒷받침이 필요한 고성능 기재 및 실장 소재의 개발이 필수적이며 능동소자의 안정성 유지와 열변형에 따른 응력의 최소화를 위해 고방열 패키지용 소재의 개발이 시급하다.

◇저응력화(Warpage 대책)
박형화에 따라 수요가 급증하고 있는 BG 테이프·DAF·ACF 등의 접착제 제품들은 직접 반도체에 끼워지는 소재이므로 품질 요구특성은 여타 반도체 필름과 비교해 매우 높은 수준이 요구되고 있다.

칩과 기판 또는 칩끼리 접착하는 접착필름에 요구되는 특성은 다양하다. 특히, 유연성(응력완화)·접착성·내열성·강도·공정에의 적합성 등의 특성이 중요하다. 유연성은 칩과 기판의 열팽창계수 차이를 흡수해 휨의 저감에 필요한데 이를 위하여 아크릴 폴리머 등의 연성소재의 적용도 검토되고 있다.

◇물성 최적화
무연 땜납으로 인한 고용융화로 표면 실장 시의 리플로우(Reflow) 공정에 온도가 높아짐에 따라 크랙(Crack)이 발생하지 않도록 패키징 소재의 내열성·강도 등의 필요성도 높다. 에폭시 수지·연성소재·필러 등과의 복합화·알로이화에 의해 접착력·내열성 등의 개량 및 최적화가 이루어지고 있다.

점점 복잡해지는 반도체 패키지의 구조에 대응해 작업용이성도 중요시돼 수지유동성(미경화시)·탄성률 등의 최적화가 요구된다. 필러에는 패키지의 신뢰성 향상을 위해 나노사이즈의 실리카 필러의 분산 등 나노복합체기술의 응용도 검토되고 있다.
<다음호에 계속>

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