KR100896127B1 - Plated bumps coated with tin and flip chip bonding method using them - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도금된 범프가 사용된 칩과 기판의 접합 성능을 개선시키기 위하여 칩, 기판 또는 칩과 기판 양측에 소정 두께 이하의 칩 또는 기판 접속용 솔더가 코팅된 범프를 형성하는 방법과, 상기와 같은 범프가 형성된 칩 또는 기판을 열 압착 방식으로 접합하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상부 기판 또는 하부 기판 또는 상부 기판과 하부 기판 모두의 범프 상에 0.5 ㎛ 두께 이하의 주석 또는 주석합금 솔더를 코팅하여 솔더와 범프를 복합구조로 형성시킨 후, 천이 액상 확산 접합법을 사용하여 새로운 설비 투자 없이 기존의 접합 장치로도 고신뢰성 범프 간 직접 접합이 가능한 접합 방법을 제공한다. The present invention provides a method of forming a bump coated with a chip or a substrate connecting solder having a predetermined thickness or less on a chip, a substrate, or both sides of the chip and the substrate in order to improve the bonding performance of the chip and the substrate on which the plated bump is used. The present invention relates to a method of bonding a chip or a substrate on which the same bumps are formed by a thermocompression bonding method. According to the present invention, a tin or tin alloy solder having a thickness of 0.5 μm or less is coated on a bump of an upper substrate or a lower substrate or both an upper substrate and a lower substrate to form a solder and a bump in a composite structure, and then using a transition liquid diffusion bonding method. It provides a joining method that enables direct joining of high reliability bumps with existing joining devices without investing in new equipment.
플립칩, 범프, 솔더, 주석, 금속간 화합물, 천이 액상 확산 접합 Flip Chip, Bump, Solder, Tin, Intermetallic Compound, Transition Liquid Diffusion Bonding
Description
본 발명은 범프 형성 및 접합 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칩과 기판의 접합 성능을 개선시키기 위하여 칩, 기판 또는 칩과 기판 양측에 소정 두께 이하의 칩 또는 기판 접속용 솔더가 코팅된 범프를 형성하는 방법과, 상기와 같은 범프가 형성된 칩 또는 기판을 천이 액상 확산 접합 방식으로 접합하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a bump forming and bonding method, and more particularly, in order to improve the bonding performance of the chip and the substrate, a bump coated with a chip or a substrate connecting solder having a predetermined thickness or less on both sides of the chip, the substrate or the chip and the substrate is coated. A method of forming and a method of joining a chip or a substrate having such bumps by a transition liquid diffusion bonding method.
플립칩 패키지(flip chip package)는 전자부품들의 소형화, 다기능화 및 경박 단소화의 추세에 가장 잘 부합하는 대표적인 패키지 형태이다. 플립칩 패키지는 기존의 와이어 본딩(wire bonding)법에 비해 훨씬 소형이면서도 전기적 특성이 우수하고, 신뢰성 측면에서도 우수한 측면이 많이 보고되고 있어 전자 업체들에서는 이의 도입을 적극적으로 고려하고 있다. 플립칩 패키지는 반도체 칩과 PCB(printed circuit board) 기판을 금속 범프(metallic bump)를 이용하여 직접 접합하는 형태를 말하는데, 금속 범프로는 금, 구리 등이 적용되고 있다. Flip chip package is a representative package type that best meets the trend of miniaturization, multifunctionality and light weight and shortening of electronic components. Flip chip packages are much smaller than conventional wire bonding methods, have excellent electrical characteristics, and are reported to be excellent in terms of reliability, and electronic companies are actively considering their introduction. The flip chip package refers to a type in which a semiconductor chip and a printed circuit board (PCB) substrate are directly bonded by using metal bumps. Gold bumps and copper are used as metal bumps.
대한민국 등록특허 제 10-0604334호에서는 웨이퍼나 기판의 패드 상에 골드, 니켈, 실버 또는 구리 범프를 형성하고, 플립칩 본딩을 함에 있어서 70~250 kHz 범위의 주파수를 갖는 초음파 에너지를 칩에 전달해주는 플립칩 본더의 콜렛에서 X축으로 초음파를 인가하고 플립칩 본더의 블록에서 Y축으로 초음파를 인가하거나 콜렛에서 Y축으로 초음파를 인가하고 플립칩 본더의 블록에서 X축으로 초음파를 인가하거나 또는 콜렛과 블록에서 같은 축방향으로 서로 교차하면서 초음파를 인가하면서 압착하여 칩과 기판을 신속하고도 접합력이 향상된 플립칩 접합방법을 게시하고 있다. 하지만, 이 경우에는 플립칩 접합 공정에 있어서 초음파 접합 장치에 대한 설비 투자가 필요하여 이에 따라 공정에 드는 단가가 상승하게 되는 단점이 있다. 또한, 필요에 따라 인가해주는 초음파의 주파수도 본 연구에서는 18~150 kHz 범위로서 종래의 기술과 주파수의 범위가 다르다. In Korean Patent No. 10-0604334, gold, nickel, silver, or copper bumps are formed on a pad of a wafer or a substrate, and in the case of flip chip bonding, ultrasonic energy having a frequency in the range of 70 to 250 kHz is transferred to the chip. Apply ultrasound on the X-axis in the collet of the flip chip bonder and apply ultrasound on the Y-axis in the block of the flip chip bonder, or apply ultrasound on the Y-axis in the block of the flip chip bonder and apply ultrasound on the X-axis in the block of the flip chip bonder or collet The present invention discloses a flip chip bonding method in which the bonding force between chips and substrates is rapidly and rapidly bonded by intersecting each other in the same axial direction in the and blocks. However, in this case, a facility investment for the ultrasonic bonding apparatus is required in the flip chip bonding process, and thus, the unit cost of the process increases. In addition, the frequency of the ultrasonic wave applied as needed is also 18 ~ 150 kHz range in this study is different from the conventional technology and the frequency range.
또한, 금속 범프(metallic bump) 위에 주석 도금을 하여 플립칩을 접합하는 방법이 발표되었다 [참고문헌: Y. Tomita, T. Morifuji, T. Ando, M. Tago, R. Kajiwara, Y. Nemoto, T. Fujii, Y. Kitayama, K. Takahashi. Electronic Components and Technology Conference, 353-360 (2001)]. 상기 종래 기술상의 플립칩 접합부는 일반적인 범프의 구조로서, 상부와 하부 양쪽의 구리 범프에 도금 층의 두께의 합이 1.0㎛이 되도록 무전해 도금을 실시한 후, 열 압착법을 사용하여 접합하였다. 이와 같은 종래 기술의 경우, 도면 1에서 화살표로 표시된 바와 같이 범프와 범프 사이의 접합 계면 및 범프의 측면에 다량의 금속간 화합물이 생성 및 성장하게 되며, 이는 접합 강도 및 신호 전송 능력 저하에 주요 원인으로 작용할 수 있다. In addition, a method of bonding a flip chip by tin plating on a metallic bump has been published [Ref. Y. Tomita, T. Morifuji, T. Ando, M. Tago, R. Kajiwara, Y. Nemoto, T. Fujii, Y. Kitayama, K. Takahashi. Electronic Components and Technology Conference, 353-360 (2001). The prior art flip chip junction is a structure of a general bump, and after electroless plating is performed on the copper bumps on both the upper and lower sides so that the sum of the thicknesses of the plating layers is 1.0 µm, the bonding is performed using a thermocompression method. In the prior art, a large amount of intermetallic compound is generated and grown on the junction interface between the bumps and the bumps and the sides of the bumps as indicated by the arrows in FIG. 1, which is a major cause of the decrease in the bonding strength and the signal transmission ability. Can act as
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 기판과 하부 기판 접합 공정에 있어서 접합 장치에 대한 설비 투자가 불필요하여 제품 제조 단가가 절감되며, 상부 기판과 하부 기판의 접합 시 범프와 범프 사이의 접합 계면 및 범프의 측면에 금속간 화합물이 생성되지 않도록 하여 접합 강도 및 신호 전송 능력을 향상시키고자 하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to eliminate the investment in equipment for the bonding apparatus in the upper substrate and lower substrate bonding process, the product manufacturing cost is reduced, the upper substrate and the lower The purpose of the present invention is to improve the bonding strength and the signal transmission capability by preventing the intermetallic compound from being generated at the bonding interface between the bumps and the bumps and the side surfaces of the bumps when the substrates are bonded.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 상부 기판 또는 하부 기판또는 상부 기판과 하부 기판 모두의 범프 상에 총 0.5㎛ 두께 이하의 주석 또는 주석합금 솔더를 코팅하여 솔더와 범프를 복합구조로 형성시킨 후 천이 액상 확산 접합법을 사용하여 새로운 설비 투자 없이 기존의 접합 장치로도 고신뢰성 범프 간 직접 접합이 가능한 접합 방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is to form a solder and bump in a composite structure by coating a tin or tin alloy solder with a total thickness of less than 0.5㎛ on the upper substrate or the lower substrate or the bump of both the upper substrate and the lower substrate By using the transition liquid diffusion bonding method, the present invention provides a bonding method that enables direct bonding between high reliability bumps even with existing bonding apparatus without investing in new equipment.
본 발명의 주석 또는 주석 합금이 코팅된 범프를 사용하는 기판간 접합 방법은 (a) 상부 기판의 도금 대상 표면에 순수한 주석 또는 주석 합금을 도금하는 단계, (b) 상기 상부 기판을 다이싱하여 개별 칩을 수득하는 단계, (c) 수득한 칩과 하부 기판을 열과 압력을 가하여 접합하는 단계로 이루어진다. The inter-substrate bonding method using the bumps coated with tin or tin alloy of the present invention comprises the steps of: (a) plating pure tin or tin alloy on the surface to be plated of the upper substrate, (b) dicing the upper substrate to separate Obtaining a chip, and (c) joining the obtained chip and the lower substrate by applying heat and pressure.
구체적으로 접합부 형성 과정은 a) 열과 압력, 초음파 에너지에 의하여 솔더와 패드 사이의 반응으로 인하여 금속간 화합물이 생성 및 성장하여 접합되고, b) 솔더가 범프(14)와 패드(24)로 확산이 지속적으로 발생하여 솔더가 고갈되어 더 이 상의 금속간 화합물의 생성이 억제되고, c) 범프와 패드 또는 범프간 확산이 지속적으로 발생하여, d) 금속간 화합물 층은 다시 분해되어, e) 기판과 패드 내에 고용되서 범프와 패드 사이의 금속간 화합물이 매우 얇아지거나 사라지게 되고, f) 균질화 처리, 또는 시효 처리, 또는 사용 중 주변의 열로 인하여, g) 잔류한 금속간 화합물이 최종적으로 고용이 되거나 더욱 두께가 얇아지게 된다. Specifically, the junction formation process includes a) the formation and growth of an intermetallic compound due to the reaction between the solder and the pad by heat, pressure, and ultrasonic energy, and b) the diffusion of the solder into the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 플립칩 접합부는 종래의 기술에 비하여 우수한 접합 강도와 신뢰성을 나타낸다. 또한, 본 발명에 따른 접합 방법은 추가적인 설비 투자 없이 기존의 접합 장치로도 고신뢰성 범프간 직접 접합이 가능하다. 따라서 본 발명은 생산 비용이 저렴하고 접합강도와 전기적 특성이 우수한 미세 피치 플립칩 접합부 형성이 가능한 장점을 지닌다. 본 발명의 기술은 휴대폰과 같은 휴대형 멀티미디어 전자기기 및 평판 디스플레이 기기 등과 같은 하이엔드 전자기기들의 핵심 메모리 및 비메모리 칩 접합, 수평형 및 수직형 멀티 칩 적층 등 응용범위가 넓어 매우 유용하다. As described above, the flip chip joint manufactured according to the present invention exhibits excellent bonding strength and reliability compared to the prior art. In addition, the joining method according to the present invention enables high reliability bump-to-bump direct joining even with existing joining devices without additional equipment investment. Therefore, the present invention has the advantage of forming a fine pitch flip chip joint having low production cost and excellent bonding strength and electrical properties. The technology of the present invention is very useful because of its wide application range such as core memory and non-memory chip bonding, horizontal and vertical multi-chip stacking of high-end electronic devices such as mobile multimedia electronic devices such as mobile phones and flat panel display devices.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서 용어 "기판"은 상부 기판과 하부 기판 모두를 통칭하거나 이들 중 어느 하나일 수 있다. 본 실시예에서 상부 기판과 하부 기판은 실리콘, 게르마늄과 같은 진성 반도체 웨이퍼, GaAs, InP와 같은 불순물 반도체 웨이퍼, 유리 및 세라믹 또는 경성인쇄회로기판 및 연성회로기판과 같은 폴리머 기판들의 조합으로 구성될 수 있다. As used herein, the term "substrate" may refer to both the upper substrate and the lower substrate, or may be either of these. In this embodiment, the upper substrate and the lower substrate may be composed of an intrinsic semiconductor wafer such as silicon or germanium, an impurity semiconductor wafer such as GaAs or InP, and a combination of glass and ceramic or polymer substrates such as rigid printed circuit boards and flexible circuit boards. have.
또한, 하부 기판에서는 백금, 니켈, 알루미늄, 금, 은 또는 구리 패드만을 사용하거나, 기판의 보관성 및 신뢰성을 향상시키기 위해서 OSP(Organic Solderability Preservative), 무전해 은도금, 전해 또는 무전해 주석-비스무스 도금, 무전해 주석-은 도금, 무전해 니켈/금도금, 전해 니켈/금 또는 솔더를 코팅할 수 있다.In addition, the lower substrate uses only platinum, nickel, aluminum, gold, silver or copper pads, or organic solderability preservative (OSP), electroless silver plating, electrolytic or electroless tin-bismuth plating to improve the storage and reliability of the substrate. It can be coated with electroless tin-silver plating, electroless nickel / gold plating, electrolytic nickel / gold or solder.
[도금 범프 형성][Plating bump formation]
도 2a 내지 2e는 본 발명에 따라 상부 기판 상에 도금 범프를 형성하는 것으로 도시하는 도면으로서, 구체적으로 도 2a 및 도 2b는 전도성 박막을 형성하고, 범프 형성을 위해서 포토레지스트 또는 드라이 필름을 사용하여 도금을 위한 벽을 형성하는 과정을 도시한 도면이고, 도 2c 및 도 2d는 범프를 형성하고, 형성된 범프상에 주석 또는 합금 솔더를 코팅하고, 도 2e는 포토레지스트 또는 드라이 필름을 제거하여 본 발명에 따른 솔더가 코팅된 도금 범프를 완성한 도면이다.2A to 2E illustrate forming a plating bump on an upper substrate according to the present invention. Specifically, FIGS. 2A and 2B form a conductive thin film and use a photoresist or a dry film to form a bump. Figure 2c and 2d is a view showing the process of forming a wall for plating, forming a bump, coating a tin or alloy solder on the formed bump, Figure 2e is a photoresist or dry film to remove the present invention According to the drawing is a solder bump coated plating.
본 발명에 따라 상부 기판에 도금 범프(14)를 형성하기 위해서 도 2a에 도시된 바와 같이, 상부 기판(10)상에 전도성 박막(18)을 형성했다. 무전해 도금, 증기 증착 또는 스퍼터링법으로 범프(14)를 형성시킬 경우 전도성 박막(18)상에 범프(14)만을 형성시키고, 전해 도금을 이용하여 범프(14)를 형성시킬 경우 전기를 걸어줄 수 있도록 상부 기판(10) 전면 또는 일부분에 전도성 물질(18)로 회로를 형 성한다. 범프(14)를 형성하기 위해서, 도 2b와 같이 포토레지스트(20) 또는 드라이 필름을 사용하여 최종 범프(14) 높이 이상으로 벽을 쌓은 후, 도 2c와 같이 솔더보다 기계적, 전기적 특성이 우수하고 솔더와의 반응성이 큰 니켈, 금, 구리, 은, 백금, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 코발트 또는 이들의 조합으로 이루어지는 합금 원소를 전해 또는 무전해 도금법 또는 스터퍼링 또는 증기증착법을 사용하여 범프(14)를 형성했다. 이렇게 형성된 범프(14)상에 도 2d와 같이 전해 또는 무전해 도금법을 이용하여 0.5㎛ 이하의 주석, 은, 비스무스, 구리, 인듐, 철, 마그네슘, 알루미늄 등과 같은 순물질 또는 그들의 조합으로 이루어지는 합금 솔더(22)를 형성시켰다. In order to form the
선택적으로, 범프(14)의 높이를 균일화해주기 위한 기계적 또는 화학적 폴리싱, 절삭 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 수행하여 범프(14)의 높이를 균일하게 해준다. 범프(14)의 높이가 균일할 경우 범프(14)상에 코팅되는 솔더 두께를 줄일 수 있다. 다음에 도 2e에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(20) 또는 드라이 필름을 제거하여 도금 범프가 형성된 하부 기판을 완성한다. Optionally, mechanical or chemical polishing, cutting, or chemical mechanical polishing (CMP) processes are performed to homogenize the height of the
선택적으로, 상부 기판의 범프의 크기는 하부 기판의 패드 또는 범프의 크기보다 크거나 작을 수 있다. 이와 같이 솔더 도금 범프가 형성된 상부 기판을 다이싱하여 개별 칩을 얻는다. Optionally, the size of the bumps of the upper substrate may be larger or smaller than the size of the pads or bumps of the lower substrate. In this manner, the upper substrate on which the solder plating bumps are formed is diced to obtain individual chips.
[천이 액상 확산 접합] [Transition Liquid Diffusion Bonding]
도 2f는 하부 기판(12)의 개략도를 보여준다. 도 2g 내지 2i는 본 발명에 따 라 상부 기판과 하부 기판을 접합하는 과정을 도시한 도면이다. 도 1f에 도시된 바와 같이, 하부기판(12)은 패드(24) 및 표면처리 층(26)으로 구성된다. 상기 패드(24)는 니켈, 금, 구리, 은, 백금, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 코발트 또는 이들의 조합으로 이루어지는 합금 원소로 이루어질 수 있으며, 상기 표면처리 층(26)은 기판의 보관성 및 신뢰성을 향상시키기 위해서 OSP(Organic Solderability Preservative), 무전해 은도금, 무전해 니켈/금도금, 전해 니켈/금 또는 솔더 등으로 이루어질 수 있다. 상기 표면처리 층(26)은 생략할 수 있다. 2F shows a schematic view of the
상기 상부 기판의 도금 범프 형성 단계에서 형성된 범프상의 솔더의 코팅 두께와 하부 기판(12)에서 형성될 수 있는 솔더의 코팅 두께의 합은 0.5㎛ 이하가 되는 것이 바람직하다. The sum of the coating thickness of the bump-like solder formed in the plating bump forming step of the upper substrate and the coating thickness of the solder that may be formed on the
이하에서는 상부 기판과 하부 기판의 접합과정을 상세히 설명한다. 도 2g에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 상부 기판(10)은 하부 기판(12) 상부에서 하부 기판과 접촉되게 된다. 선택적으로, 범프(14)의 높이나 기판의 표면 조도가 일정하지 않을 경우에는 1,000MPa 이하의 압력을 가하는 코이닝(coining) 공정을 실시하여, 상부 패드와 하부 기판 사이의 높이를 일정하게 하여 접합 압력과 시간을 줄일 수 있다. Hereinafter, the bonding process of the upper substrate and the lower substrate will be described in detail. As shown in FIG. 2G, the
도 2h는 열과 압력을 가하여 접합이 이루어지는 초기 단계를 나타낸다. 상부 기판과 하부 기판을 정렬시킨 후, 상온~450℃의 열과 0~1,000MPa 압력 (범프 면적 기준)을 가한다. 필요에 따라 상부 기판 또는 하부 기판중 어느 한쪽 또는 양쪽 기판 모두에 플럭스를 도포할 수 있다. 필요에 따라 10 ~ 150 kHz의 종방향 또는 횡방향 초음파를 상부 기판 또는 하부 기판, 또는 양쪽 기판 모두에 인가하여 접합시간, 압력, 온도를 낮출 수 있다. 상기와 같이, 상부 기판과 하부 기판의 접합을 위하여 열과 압력 또는 초음파 에너지를 가하면, 접합 중에 솔더(22)와 패드(24) 또는 솔더(22)와 표면처리 층(26) 사이의 반응으로 인하여 범프(14)와 패드(24) 사이에 금속간 화합물(28)이 생성 및 성장하게 되는데, 이는 도 2h에 도시되어 있다. Figure 2h shows the initial stage of the bonding is done by applying heat and pressure. After aligning the upper and lower substrates, heat is applied at room temperature to 450 ° C. and 0 to 1,000 MPa pressure (based on the bump area). If necessary, the flux may be applied to either or both of the upper and lower substrates. If necessary, longitudinal or transverse ultrasonic waves of 10 to 150 kHz may be applied to the upper substrate, the lower substrate, or both, to reduce the bonding time, pressure, and temperature. As described above, applying heat, pressure or ultrasonic energy for bonding the upper substrate and the lower substrate causes bumps due to the reaction between the
다음에, 솔더(22)가 범프(14)와 패드(24)로 지속적으로 확산되어 솔더(22)가 고갈하게 되고, 금속간 화합물(28) 층은 다시 분해되어 기판과 패드 내에 고용되어, 범프(14)와 패드(24) 사이에는 금속간 화합물(28)이 매우 얇거나 사라지게 된다. 계속적으로 접합이 일어나거나 사용중 주변의 열로 인하여, 범프(14)와 패드(24) 또는 범프간 확산이 지속적으로 발생하여, 금속간 화합물이 고용이 되거나 상호 확산하여 솔더와 범프 또는 솔더와 패드를 구성하는 원자가 아닌, 범프와 패드 또는 범프, 솔더와 패드를 구성하는 원자들 사이의 반응층을 만들 수 있다. 이는 접합부의 강화시키는 역할을 하여 범프(14)의 기계적 특성 및 신뢰성을 향상시키는 요소로 작용하게 된다. 도 2i는 상기와 같이 본 발명에 따른 접합 방법을 이용하여 금속간 화합물이 범프와 기판으로 확산하여 접합부에 금속간 화합물이 제거된 접합부의 단면을 도시한다. Next, the
도 3는 본 발명에 따라 제조된 주석 또는 합금 솔더가 코팅된 범프(14)를 이용하여, 본 발명에 따른 방법을 이용하여 접합된 상부 기판(10)과 하부기판(12)의 접합 단면의 SEM(Scanning electron microscope)사진이다. 앞서 종래기술에 따른 접합 단면의 SEM이 도시된 도 1에서는 금속간 화합물(28)이 접합 계면 및 범프의 측면에 존재하였던 것과 달리, 본 발명에서는 니켈(Ni) 범프와 구리(Cu) 기판 사이의 금속간 화합물(28) 층은 접합 중에 가해진 열과 압력 또는 초음파 에너지에 의해 솔더(22)가 범프(14)와 기판으로 상호 확산하여 사라진 것을 알 수 있다. FIG. 3 is an SEM of a bonded section of an
또한, 접합 시간과 온도를 최소화하여 접합한 후, 솔더(22) 융점 이하의 오븐에서 시효를 실시하여 최종 접합부를 형성할 수 있다. 상기 접합과정은 기본적으로 무플럭스 공정을 실시하며, 경우에 따라서 기판의 산화를 방지하거나 솔더링성(solderability)을 향상시키기 위해서 플럭스를 사용할 수 있다. 플럭스를 사용했을 경우에는 접합 후 플럭스를 세척한다. 단, 무세정 플럭스를 사용하였을 경우에는 세정 공정을 생략할 수 있다. In addition, after the bonding time and the temperature is minimized to join, aging in the oven below the melting point of the
이렇게 제조된 최종접합부에 대하여 접합 강도 시험(Shear strength test)을 수행하고, 그 결과를 도 4에 도시하였다. 도 4에 도출된 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술로 제조된 접합부의 강도와 비교하여 본 발명의 접합 강도가 약 100배 향상한 것을 알 수 있다. A shear strength test was performed on the final junction thus prepared, and the results are shown in FIG. 4. As can be seen from the results derived from FIG. 4, it can be seen that the joint strength of the present invention is improved by about 100 times compared to the strength of the joint prepared in the prior art.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시예를 설명한 것이며, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경실시 가능한 범위까지 본 발명의 범위에 있다고 할 것이다.What has been described above has described one embodiment according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, without departing from the gist of the present invention, the field to which the present invention pertains. It will be said that the scope of the present invention to the extent that those skilled in the art can change.
도 1은 종래의 기술에 의한 접합부의 SEM(Scanning electron microscope) 단면 사진이다.1 is a cross-sectional photograph of a scanning electron microscope (SEM) of a joint according to the related art.
도 2a 내지 2e는 본 발명에 따라 상부 기판 상에 도금 범프를 형성하는 것으로 도시하는 도면이다.2A-2E illustrate forming plating bumps on an upper substrate in accordance with the present invention.
도 2f는 하부 기판의 개략도이다. 2F is a schematic view of the lower substrate.
도 2g 내지 2i는 본 발명에 따라 상부 기판과 하부 기판을 접합하는 과정을 도시한 도면이다. 2G to 2I illustrate a process of bonding the upper substrate and the lower substrate according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 플립칩 접합부의 SEM(Scanning electron microscope) 단면 사진이다.3 is a scanning electron microscope (SEM) cross-sectional photograph of a flip chip joint manufactured according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 플립칩 접합부의 접합 강도시험 결과 그래프이다. Figure 4 is a graph of the bond strength test results of the flip chip joint prepared according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 상부 기판 12: 하부 기판10: upper substrate 12: lower substrate
14: 플립칩 범프 18: 전도성 박막 14: flip chip bump 18: conductive thin film
20: 포토레지스트 22: 솔더 20: photoresist 22: solder
24: 패드 26: 표면처리 층 24: pad 26: surface treatment layer
28: 금속간 화합물 28: intermetallic compound
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