KR20230094840A - Silver-coated copper powder and method for manufacturing the same - Google Patents
Silver-coated copper powder and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230094840A KR20230094840A KR1020210184296A KR20210184296A KR20230094840A KR 20230094840 A KR20230094840 A KR 20230094840A KR 1020210184296 A KR1020210184296 A KR 1020210184296A KR 20210184296 A KR20210184296 A KR 20210184296A KR 20230094840 A KR20230094840 A KR 20230094840A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- silver
- copper powder
- coated copper
- dispersion
- compound
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 94
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 70
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 22
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 52
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 34
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 claims description 9
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 27
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 7
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 3
- ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 12-hydroxyoctadecanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)CCCCCCCCCCC(O)=O ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- -1 required strength Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N (S)-(-)-alpha-terpineol Chemical compound CC1=CC[C@@H](C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N 0.000 description 1
- 229940114072 12-hydroxystearic acid Drugs 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZMAAYIALGURDQ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hexoxyethoxy)ethanol Chemical group CCCCCCOCCOCCO GZMAAYIALGURDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 2-Ethyl-1,3-hexanediol Chemical compound CCCC(O)C(CC)CO RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N alpha-Terpineol Natural products CC(=C)C1(O)CCC(C)=CC1 OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940088601 alpha-terpineol Drugs 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920006336 epoxy molding compound Polymers 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/145—Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation
- B22F1/147—Making a dispersion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/17—Metallic particles coated with metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/10—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/25—Noble metals, i.e. Ag Au, Ir, Os, Pd, Pt, Rh, Ru
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 기술분야는 은 코팅된 구리 분말 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 접합 강도가 향상된 은 코팅된 구리 분말 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to silver-coated copper powder and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a silver-coated copper powder with improved bonding strength and a manufacturing method thereof.
일반적으로, 구리 분말은 도전 페이스트의 원료로 널리 이용되고 있다. 도전 페이스트는 그 취급이 용이하기 때문에, 실험 목적부터 전자 산업 용도에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 은 코팅층으로 표면이 피복된 구리 분말은 도전 페이스트로 가공되어, 연결 재료로 이용되고 있다. 은 코팅된 구리 분말은 통상의 구리 분말과 비교해서, 전기적 전도성이 뛰어나고, 이에 더해, 은으로만 이루어지는 은 분말과 달리 경제적으로도 유리하다. 따라서, 도전 및 방열 특성이 뛰어난 은 코팅된 구리 분말을 이용한 도전 페이스트로 칩 접합 시, 고온에서도 사용이 가능하며 뛰어난 방열 특성을 갖는 모듈을 저비용으로 제조할 수 있다.In general, copper powder is widely used as a raw material for conductive pastes. Since the conductive paste is easy to handle, it is widely used from experimental purposes to electronic industrial applications. In particular, copper powder whose surface is coated with a silver coating layer is processed into a conductive paste and used as a connecting material. The silver-coated copper powder has excellent electrical conductivity compared to ordinary copper powder, and is also economically advantageous, unlike silver powder made of only silver. Therefore, when chip bonding is performed with a conductive paste using silver-coated copper powder having excellent conductivity and heat dissipation properties, a module that can be used at high temperatures and has excellent heat dissipation properties can be manufactured at low cost.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 균일한 은 코팅층 형성으로 접합 강도가 향상된 은 코팅된 구리 분말 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.An object to be solved by the technical spirit of the present invention is to provide a silver-coated copper powder having improved bonding strength by forming a uniform silver coating layer and a manufacturing method thereof.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 균일한 은 코팅층 형성으로 접합 강도가 향상된 은 코팅된 구리 분말을 포함하는 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 제공하는 것이다.An object to be solved by the technical concept of the present invention is to provide a metal paste for bonding semiconductor chips including silver-coated copper powder having improved bonding strength by forming a uniform silver coating layer.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the technical idea of the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말은, 구리(Cu) 분말을 비극성 아미노산, 이미다졸, 및 노닐페놀계 화합물의 혼합액에 혼합하고, 상기 혼합액에 혼합된 구리 분말을 분산시켜 분산액을 형성하고, 및 상기 분산액 내에 은(Ag) 화합물을 포함하는 용액을 추가하며, 상기 구리 분말에 은 도금을 진행하여 제조된다.In the silver-coated copper powder according to the technical concept of the present invention, copper (Cu) powder is mixed with a mixture of non-polar amino acids, imidazole, and nonylphenol-based compounds, and the mixed copper powder is dispersed in the mixture to form a dispersion. and adding a solution containing a silver (Ag) compound to the dispersion, and performing silver plating on the copper powder.
예시적인 실시예들에서, 상기 분산액을 형성하는 과정은, 배스(bath) 방식의 초음파 장비를 이용하여 상기 구리 분말을 분산시키는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the process of forming the dispersion may include dispersing the copper powder using a bath-type ultrasonic device.
예시적인 실시예들에서, 상기 은 코팅된 구리 분말의 사이즈는 D50 수치의 구리 분말의 사이즈와 비교하여 D10 + D90 수치가 약 5배 이하인 분포를 가지는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the size of the silver-coated copper powder may have a distribution in which D 10 + D 90 is about 5 times smaller than the size of the copper powder having D 50 .
예시적인 실시예들에서, 상기 분산액 내에 상기 은 화합물을 포함하는 용액을 추가할 때, 은의 농도 증가율을 약 1,000ppm/min 이하의 속도로 상기 은 화합물을 추가하는 것을 특징으로 한다.In exemplary embodiments, when adding the solution containing the silver compound to the dispersion, the silver compound is added at a rate of increasing the concentration of silver of about 1,000 ppm/min or less.
본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트는, 니켈, 팔라듐, 백금, 및 로듐 중에서 선택된 적어도 하나의 금속과 제1항의 은 코팅된 구리 분말을 혼합하여 제조된다.A metal paste for bonding semiconductor chips according to the technical idea of the present invention is prepared by mixing at least one metal selected from nickel, palladium, platinum, and rhodium with the silver-coated copper powder of claim 1.
예시적인 실시예들에서, 약 250℃ 이하, 약 10㎫ 이하, 및 대기 분위기에서 상기 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 소결 시, 약 20㎫ 이상의 접합 강도를 가지는 것을 특징으로 한다.In exemplary embodiments, when the metal paste for semiconductor chip bonding is sintered at about 250° C. or less, about 10 MPa or less, and in an air atmosphere, it is characterized in that it has a bonding strength of about 20 MPa or more.
본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법은, 구리(Cu) 분말을 준비하는 단계; 상기 구리 분말을 비극성 아미노산, 이미다졸, 및 노닐페놀계 화합물의 혼합액에 혼합하는 단계; 상기 혼합액에 혼합된 구리 분말을 분산시켜 분산액을 형성하는 단계; 및 상기 분산액 내에 은(Ag) 화합물을 포함하는 용액을 추가하며, 상기 구리 분말에 은 도금을 진행하는 단계;를 포함하고, 은 도금된 상기 구리 분말의 사이즈는 D50 수치의 구리 분말의 사이즈와 비교하여 D10 + D90 수치가 약 5배 이하인 분포를 가진다.A method for producing silver-coated copper powder according to the technical idea of the present invention includes preparing copper (Cu) powder; mixing the copper powder with a mixture of a non-polar amino acid, imidazole, and a nonylphenol-based compound; dispersing the mixed copper powder in the mixture to form a dispersion; and adding a solution containing a silver (Ag) compound to the dispersion and performing silver plating on the copper powder, wherein the size of the silver-plated copper powder is equal to the size of the copper powder having a D 50 value. In comparison, the D 10 + D 90 values have a distribution that is about 5 times or less.
예시적인 실시예들에서, 상기 혼합액에 혼합하는 단계에서, 약 50℃에서 약 10분 동안 가열하는 것을 특징으로 한다.In exemplary embodiments, in the step of mixing the liquid mixture, heating is performed at about 50° C. for about 10 minutes.
예시적인 실시예들에서, 상기 분산액을 형성하는 단계는, 배스 방식의 초음파 장비를 이용하여 상기 구리 분말을 분산시키는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the forming of the dispersion may include dispersing the copper powder using a bath-type ultrasonic device.
예시적인 실시예들에서, 상기 분산액 내에 상기 은 화합물을 포함하는 용액을 추가할 때, 은의 농도 증가율을 약 1,000ppm/min 이하의 속도로 상기 은 화합물을 추가하는 것을 특징으로 한다.In exemplary embodiments, when adding the solution containing the silver compound to the dispersion, the silver compound is added at a rate of increasing the concentration of silver of about 1,000 ppm/min or less.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 균일한 은 코팅층 형성으로 접합 강도가 향상된 은 코팅된 구리 분말 및 이의 제조 방법을 제공하는 효과가 있다.According to the technical concept of the present invention, there is an effect of providing a silver-coated copper powder having improved bonding strength by forming a uniform silver coating layer and a manufacturing method thereof.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 포함하는 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 포함하는 반도체 패키지로 구성되는 메모리 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 포함하는 반도체 패키지로 구성되는 메모리 카드를 나타내는 개략도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing silver-coated copper powder according to an embodiment of the technical idea of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a semiconductor package including a metal paste for bonding semiconductor chips according to an embodiment of the technical idea of the present invention.
3 is a plan view illustrating a memory module configured of a semiconductor package including a metal paste for bonding semiconductor chips according to an embodiment of the inventive concept.
4 is a schematic diagram illustrating a memory card composed of a semiconductor package including a metal paste for bonding semiconductor chips according to an embodiment of the inventive concept.
본 발명의 예시적인 실시예들은 본 발명의 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예들은 본 발명을 더욱 충실하고 완전하게 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.Exemplary embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art to which the concept of the present invention belongs, and the following embodiments can be modified in various forms. And, the scope of the present invention is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this invention will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명의 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 가진다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical terms and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the concept of the present invention belongs. In addition, commonly used terms as defined in a dictionary should be interpreted in a meaning consistent with what they mean in the context of the related technology, and should be interpreted in an excessively formal meaning unless explicitly defined herein. It will be understood that no
이하, 첨부한 도면들에서 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들어, 제조 공정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, variations in the illustrated shapes may be expected according to manufacturing techniques and/or tolerances in the accompanying drawings. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape resulting from a manufacturing process.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing silver-coated copper powder according to an embodiment of the technical idea of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법(S10)은 제1 내지 제4 단계(S110 내지 S140)의 공정 순서를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a method of manufacturing silver-coated copper powder (S10) according to the technical concept of the present invention may include a process sequence of first to fourth steps (S110 to S140).
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.When an embodiment is otherwise implementable, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.
본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법(S10)은, 구리(Cu) 분말을 준비하는 제1 단계(S110), 구리 분말을 비극성 아미노산, 이미다졸, 및 노닐페놀계 화합물의 혼합액에 혼합하는 제2 단계(S120), 혼합액에 혼합된 구리 분말을 분산시켜 분산액을 형성하는 제3 단계(S130), 및 분산액 내에 은(Ag) 화합물을 포함하는 용액을 추가하며 구리 분말에 은 도금을 진행하는 제4 단계(S140)를 포함할 수 있다.In the method for manufacturing silver-coated copper powder (S10) according to the technical concept of the present invention, the first step of preparing copper (Cu) powder (S110), the copper powder is made of a non-polar amino acid, imidazole, and a nonylphenol-based compound. A second step of mixing in the mixed solution (S120), a third step of dispersing the copper powder mixed in the mixed solution to form a dispersion (S130), and adding a solution containing a silver (Ag) compound to the dispersion and adding silver to the copper powder A fourth step (S140) of proceeding with plating may be included.
종래의 은 코팅된 구리 분말의 경우에, 유기물의 잔류 정도 및 내부의 보이드(void) 형성과 같은 현상이 반도체 칩의 접합에 필요한 특성을 일부 만족시키지 못하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 은 코팅된 구리 분말의 경우에, 저온 소결(sintering) 또는 대기 분위기 소결과 같은 소결 온도에서는, 소결 공정 후 접합 강도 및 금속의 충진율 등이 반도체 칩의 접합에 필요한 특성을 일부 만족시키지 못하는 문제점이 있다.In the case of the conventional silver-coated copper powder, there is a problem in that phenomena such as the residual degree of organic matter and the formation of internal voids do not satisfy some of the characteristics required for bonding of semiconductor chips. In addition, in the case of the conventional silver-coated copper powder, at a sintering temperature such as low-temperature sintering or atmospheric sintering, the bonding strength and metal filling rate after the sintering process do not partially satisfy the characteristics required for bonding of semiconductor chips. There is a problem I can't.
특히, 구리 분말을 페이스트로 이용하는 소결 공정의 경우에, 공정 온도가 높고, 불활성 분위기에서 소결이 필요하다. 또한, 구리 분말을 페이스트로 이용하는 소결 공정의 경우에, 대기 분위기에서 소결 시 접합 강도가 떨어지고 공정 온도가 높아지는 문제점이 있다.In particular, in the case of a sintering process using copper powder as a paste, the process temperature is high and sintering is required in an inert atmosphere. In addition, in the case of a sintering process using copper powder as a paste, there is a problem in that bonding strength decreases and process temperature increases during sintering in an air atmosphere.
즉, 매우 정교한 작업을 요구하는 반도체 칩의 접합에 사용되는 은 코팅된 구리 분말은 접합 강도, 단면 금속 충진율, 열전도도, 및 체적 저항 등의 여러 가지 특성을 만족시켜야한다.That is, silver-coated copper powder used for bonding of semiconductor chips requiring very sophisticated work must satisfy various characteristics such as bonding strength, cross-sectional metal filling factor, thermal conductivity, and volume resistance.
본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법(S10)에서는, 이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 습식 방법으로 구리 분말 위에 은 코팅을 진행하는 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method (S10) of the silver-coated copper powder according to the technical concept of the present invention, in order to solve these problems, it is characterized in that the silver coating is performed on the copper powder by a wet method.
먼저, 소정의 구리(Cu) 분말을 준비한다. 다음으로, 비극성 아미노산, 이미다졸, 및 노닐페놀계 화합물 혼합액을 제조하여, 이를 약 50℃로 가열 공정을 진행하고, 약 10분간 혼합 공정을 진행한다. 이와 같은 조건의 혼합 공정은, 구리 분말의 분산을 최적화시킬 수 있음을 발명자들은 실험을 통하여 알 수 있었다.First, a predetermined copper (Cu) powder is prepared. Next, a mixed solution of a non-polar amino acid, imidazole, and nonylphenol-based compound is prepared, heated at about 50° C., and mixed for about 10 minutes. The inventors have found through experiments that the mixing process under such conditions can optimize the dispersion of the copper powder.
다음으로, 혼합된 프리딥(pre-dip) 용액을 교반하며, 준비된 구리 분말을 프리딥 용액에 투입하고, 약 20분간 공정을 진행한다.Next, the mixed pre-dip solution is stirred, the prepared copper powder is added to the pre-dip solution, and the process is performed for about 20 minutes.
다음으로, 구리 분말이 분산된 용액을 교반하며, 은(Ag) 화합물을 포함하는 용액을 추가하며 도금 공정을 진행한다. 상기 도금 공정은, 도금 진행 시 배스(bath) 방식의 초음파 장비에 도금액이 담긴 병(bottle)을 담가, 도금 공정 진행 중 초음파가 구리 분말의 분산을 도울 수 있도록 한다.Next, the solution in which the copper powder is dispersed is stirred, and a plating process is performed by adding a solution containing a silver (Ag) compound. In the plating process, a bottle containing a plating solution is immersed in a bath-type ultrasonic device during the plating process so that ultrasonic waves can help disperse the copper powder during the plating process.
다음으로, 구리 분말에 약 2분간 도금 반응을 진행시킨 후, 도금된 구리 분말을 회수하여 초순수(De-Ionized Water)로 세척한다.Next, after a plating reaction is performed on the copper powder for about 2 minutes, the plated copper powder is recovered and washed with de-ionized water.
마지막으로, 세척된 구리 분말에 약 60℃ 이하의 건조로에서 약 30분간 건조 공정을 진행한다. 이와 같은 공정을 이용하여, 은 코팅된 구리 분말을 제조할 수 있다.Finally, a drying process is performed on the washed copper powder in a drying furnace at about 60° C. or less for about 30 minutes. Using this process, silver-coated copper powder can be produced.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법(S10)에서 분산액 내에 은 화합물을 포함하는 용액을 추가할 때, 은의 농도 증가율을 약 1,000ppm/min 이하의 속도로 은 화합물을 추가하도록 조절할 수 있다. 은의 농도 증가율을 약 1,000ppm/min 초과의 속도로 진행하는 경우, 도금의 균일성이 저해될 수 있다.In addition, when a solution containing a silver compound is added to the dispersion in the method for manufacturing silver-coated copper powder (S10) according to the technical concept of the present invention, the silver concentration increase rate is about 1,000 ppm/min or less, You can adjust to add. When the rate of increase in silver concentration exceeds about 1,000 ppm/min, uniformity of plating may be impaired.
이 경우, 본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말에서, 은 코팅된 구리 분말의 사이즈는 D50 수치의 구리 분말의 사이즈와 비교하여 D10 + D90 수치가 약 5배 이하인 분포를 가질 수 있음을 발명자들은 확인하였다.In this case, in the silver-coated copper powder according to the technical concept of the present invention, the size of the silver-coated copper powder has a distribution in which the D 10 + D 90 value is about 5 times or less compared to the size of the copper powder having the D 50 value. The inventors confirmed that it can.
일반적으로, D10, D50, D90 은 입도 분석기(Particle Size Analyzer)에서 측정된 입자 크기의 평균 수치를 나타낸다. 즉, 입자 크기가 누적된 누적 분포에서 최고치에 대하여 10%, 50%, 90%에 해당하는 크기(size)를 각각 D10, D50, D90 이라고 지칭한다. 여기서, D는 직경(diameter)을 의미한다.In general, D 10 , D 50 , and D 90 represent average values of particle sizes measured by a particle size analyzer. That is, sizes corresponding to 10%, 50%, and 90% of the highest value in the cumulative distribution of particle sizes are referred to as D 10 , D 50 , and D 90 , respectively. Here, D means the diameter.
본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법(S10)으로 제조된 은 코팅된 구리 분말은, 낮은 소결 온도, 대기 중에서의 접합 가능, 요구되는 강도 및 금속 충진율을 만족할 수 있다. 이러한 본 발명의 특징은 은이 도금되어 소결 시, 더욱 치밀한 구조를 갖는 소결체가 낮은 온도에서 형성될 수 있고, 이로 인해 접합 강도를 만족시킬 수 있다.The silver-coated copper powder manufactured by the method for manufacturing silver-coated copper powder (S10) according to the technical concept of the present invention may satisfy low sintering temperature, bonding in the atmosphere, required strength, and metal filling rate. The feature of the present invention is that when silver is plated and sintered, a sintered body having a more dense structure can be formed at a lower temperature, thereby satisfying the bonding strength.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 포함하는 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a semiconductor package including a metal paste for bonding semiconductor chips according to an embodiment of the technical idea of the present invention.
도 2를 참조하면, 반도체 상호 연결을 위하여, 반도체 칩 접합용 금속 페이스트(120)를 포함하는 반도체 패키지(10)를 나타낸다.Referring to FIG. 2 , a
본 발명의 기술적 사상에 따른 은 코팅된 구리 분말(110)을 포함하는 반도체 칩 접합용 금속 페이스트(120)는, 약 250℃ 이하, 약 10㎫ 이하, 및 대기 분위기에서 소결 시, 약 20㎫ 이상의 접합 강도를 가질 수 있다. 즉, 치밀한 구조를 갖는 소결체가 대기 분위기의 상대적으로 낮은 온도에서 형성될 수 있고, 이러한 환경에서도 소정의 접합 강도를 만족시킬 수 있다.The
본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트(120)는, 니켈, 팔라듐, 백금, 및 로듐 중에서 선택된 적어도 하나의 금속과 은 코팅된 구리 분말(110)을 혼합하여 제조될 수 있다.The
일부 실시예들에서, 상기 금속 페이스트(120)가 둘 이상의 금속 성분을 갖는 경우, 이들은 합금을 통하여 형성될 수 있다. 상기 금속 페이스트(120)가 합금을 통하여 얻어지는 경우, 상기 금속 페이스트(120)는 유기 물질을 실질적으로 포함하지 않을 수 있다.In some embodiments, when the
상기 금속 페이스트(120)는 도전성의 은 코팅된 구리 분말(110)이 액상의 플럭스와 혼합되어 있는 혼합물일 수 있다. 상기 플럭스는 용제, 로진, 틱소트로피제, 및 활성제 등의 각 성분을 혼합하여 조제될 수 있다.The
구체적으로, 상기 용제는, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 테트라에틸렌글리콜, 2-에틸-1,3-헥산디올, α-테르피네올 등의 비점이 180℃ 이상인 유기 용제를 들 수 있다.Specifically, the solvent is diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, tetraethylene glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, α-terpineol, etc. organic solvents having a boiling point of 180°C or higher.
또한, 상기 로진은, 검 로진, 수첨 로진, 중합 로진, 에스테르 로진일 수 있다. 또한, 상기 틱소트로피제는, 경화 피마자유, 지방산 아마이드, 천연 유지, 합성 유지, N,N'-에틸렌비스-12-하이드록시스테아릴아미드, 12-하이드록시스테아르산, 1,2,3,4-디벤질리덴-D-소르비톨, 및 그 유도체일 수 있다.Also, the rosin may be gum rosin, hydrogenated rosin, polymerized rosin, or ester rosin. In addition, the thixotropic agent is hydrogenated castor oil, fatty acid amide, natural oil, synthetic oil, N, N'-ethylenebis-12-hydroxystearylamide, 12-hydroxystearic acid, 1,2,3, 4-dibenzylidene-D-sorbitol, and derivatives thereof.
또한, 상기 활성제는, 할로겐화수소산아민염일 수 있다. 다만, 상기 용제, 로진, 틱소트로피제, 및 활성제가 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the activator may be an amine salt of hydrohalic acid. However, the solvent, rosin, thixotropic agent, and activator are not limited thereto.
상기 금속 페이스트(120)의 도팅량은 상기 금속 페이스트(120)의 점도, 제1 범프 패드(132) 및 제2 범프 패드(212)의 크기, 등을 고려하여 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있다.A person of ordinary skill in the art may appropriately select the dotting amount of the
반도체 장치(130)의 제1 범프 패드(132)에 금속 페이스트(120)가 배치될 수 있다. 상기 반도체 장치(130)는 제1 범프 패드(132)가 배치되는 제1 기판(134) 및 상기 제1 기판(134)에 형성된 반도체 소자들(미도시)을 포함할 수 있다.A
일부 실시예들에서, 상기 반도체 장치(130)는 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package, WLP) 또는 패널 레벨 패키지(Panel Level Package, PLP) 구조가 적용될 수 있다.In some embodiments, the
상기 제1 기판(134)은 반도체 소자들이 배치되는 활성면 및 이와 마주보는 비활성면을 포함할 수 있다.The
상기 제1 기판(134)은 반도체 기판일 수 있고, 구체적으로, 실리콘(Si) 기판일 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(134)은 저머늄(Ge)과 같은 반도체 원소 또는 SiC(silicon carbide), GaAs(gallium arsenide), InAs(indium arsenide), 및 InP(indium phosphide)와 같은 화합물 반도체를 포함할 수도 있다.The
상기 제1 기판(134)은 SOI(silicon on insulator) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기판(134)은 BOX 층(buried oxide layer)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제1 기판(134)은 도전 영역(예를 들어, 불순물이 도핑된 웰 또는 불순물이 도핑된 구조물)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(134)은 STI(shallow trench isolation) 구조와 같은 다양한 소자 분리 구조를 가질 수도 있다.The
상기 제1 기판(134)의 활성면에는 다양한 반도체 소자들이 제공될 수 있다. 상기 반도체 소자들은 메모리 소자, 코어 회로 소자, 주변 회로 소자, 로직 회로 소자, 또는 제어 회로 소자를 포함할 수 있다. 상기 메모리 소자는 예를 들어, DRAM, SRAM 등과 같은 휘발성 반도체 메모리 소자와 플래시 메모리, 상변화 메모리(phase-change RAM, PRAM), 저항 메모리(resistive RAM, RRAM), 강유전체 메모리(ferroelectric RAM, FRAM), 자기 메모리(magnetic RAM, MRAM), EPROM, EEPROM, Flash EEPROM 등과 같은 비휘발성 메모리 소자를 포함할 수 있다.Various semiconductor devices may be provided on the active surface of the
또한, 상기 제1 기판(134)의 활성면에는 시스템 LSI, 이미지 센서, MEMS, 능동 소자, 수동 소자 등을 포함할 수 있다.In addition, the active surface of the
또한, 상기 제1 기판(134)의 활성면에는 상기 반도체 소자들 상에 배선층이 구비될 수 있다. 상기 배선층은 배선 패턴과 절연층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 배선 패턴은 전극 단자인 제1 범프 패드(132)와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, a wiring layer may be provided on the active surface of the
일부 실시예들에서, 상기 반도체 장치(130)는 상기 반도체 소자들을 밀봉하는 봉지제(encapsulant)를 더 포함할 수 있다. 상기 봉지제는 예를 들어, 에폭시 몰딩 컴파운드로 형성될 수 있다.In some embodiments, the
모듈 장치(210)의 제2 범프 패드(212)에 금속 페이스트(120)가 배치될 수 있다. 상기 모듈 장치(210)는 제2 기판(214), 상기 제2 기판(214)의 상부면에 형성된 제2 범프 패드(212), 및 상기 제2 기판(214)의 하부면에 형성된 외부 접속 패드(218)를 포함할 수 있다.A
제2 기판(214)은 상기 제1 기판(134)과 달리 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 기판(214)은 경성 인쇄회로기판(rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(flexible PCB), 테이프 기판, 또는 경연성 인쇄회로기판(rigid-flexible PCB)일 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 제2 기판(214)은 상기 제1 기판(134)과 동일한 반도체 기판일 수도 있다.Unlike the
상기 제2 기판(214)이 인쇄회로기판인 경우, 상기 제2 기판(214)은 기판 베이스를 중심으로 그의 상면과 하면에 각각 제1 수지층 및 제2 수지층을 포함할 수 있다. 상기 제1 수지층 및 제2 수지층은 각각 다층 구조일 수 있고, 상기 다층 구조 사이에 신호층, 접지층, 또는 전원층이 개재될 수 있으며, 이들은 배선 패턴(216)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 배선 패턴(216)은 제2 범프 패드(212) 및 외부 접속 패드(218)를 전기적으로 연결할 수 있다.When the
상기 제1 수지층과 제2 수지층은 예를 들어, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지 등으로 형성될 수 있다.The first resin layer and the second resin layer may be formed of, for example, an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, an acrylic resin, or a polyolefin resin.
상기 제2 범프 패드(212)는 전도성의 패드로서 예를 들어, 금속 패드일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 범프 패드(212)는 예를 들어, 구리(Cu) 패드, 니켈(Ni) 패드, 또는 니켈이 도금된 알루미늄(Al) 패드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 제1 범프 패드(132) 및 상기 제2 범프 패드(212) 사이에 금속 페이스트(120)가 일정한 높이로 배치될 수 있다. 이와 같은 형상으로, 상기 제1 범프 패드(132) 및 상기 제2 범프 패드(212)의 사이에 금속 페이스트(120)를 갖는 반도체 상호 연결을 형성할 수 있다.A
도 3은 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 포함하는 반도체 패키지로 구성되는 메모리 모듈을 나타내는 평면도이다.3 is a plan view illustrating a memory module configured of a semiconductor package including a metal paste for bonding semiconductor chips according to an embodiment of the inventive concept.
도 3을 참조하면, 메모리 모듈(1000)은 인쇄회로 기판(1100) 및 복수의 반도체 패키지(1200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , a
복수의 반도체 패키지(1200)는, 앞서 도 2에서 설명한 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 패키지(10)를 포함할 수 있다.The plurality of
메모리 모듈(1000)은 인쇄회로기판의 한쪽 면에만 복수의 반도체 패키지(1200)를 탑재한 SIMM(single in-lined memory module) 또는 복수의 반도체 패키지(1200)가 양면에 배열된 DIMM(dual in-lined memory module)일 수 있다. 또한, 상기 메모리 모듈(1000)은 외부로부터의 신호들을 복수의 반도체 패키지(1200)에 각각 제공하는 AMB(advanced memory buffer)를 갖는 FBDIMM(fully buffered DIMM)일 수 있다.The
도 4는 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 포함하는 반도체 패키지로 구성되는 메모리 카드를 나타내는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating a memory card composed of a semiconductor package including a metal paste for bonding semiconductor chips according to an embodiment of the inventive concept.
도 4를 참조하면, 메모리 카드(2000)에는 제어기(2100)와 메모리(2200)가 전기적인 신호를 교환하도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 4 , a
메모리(2200)는, 앞서 도 2에서 설명한 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 패키지(10)를 포함할 수 있다.The
상기 메모리 카드(2000)는 다양한 종류의 카드, 예를 들어, 메모리 스틱 카드(memory stick card), 스마트 미디어 카드(smart media card), 씨큐어 디지털 카드(secure digital card), 미니-씨큐어 디지털 카드(mini-secure digital card), 멀티미디어 카드(multimedia card) 등과 같은 다양한 메모리 카드를 구성할 수 있다.The
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형상으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, the embodiments of the technical idea of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains may change the technical idea or essential features of the present invention without changing the specific shape. It will be appreciated that this can be implemented. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
10: 반도체 패키지
110: 은 코팅된 구리 분말
120: 반도체 칩 접합용 금속 페이스트
130: 반도체 장치
210: 모듈 장치
1000: 메모리 모듈
2000: 메모리 카드
S10: 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법10: semiconductor package
110: silver coated copper powder
120: metal paste for bonding semiconductor chips
130: semiconductor device
210: module device
1000: memory module
2000: memory card
S10: Method for producing silver-coated copper powder
Claims (10)
상기 혼합액에 혼합된 구리 분말을 분산시켜 분산액을 형성하고, 및
상기 분산액 내에 은(Ag) 화합물을 포함하는 용액을 추가하며, 상기 구리 분말에 은 도금을 진행하여 제조되는,
은 코팅된 구리 분말.Copper (Cu) powder is mixed with a mixture of non-polar amino acids, imidazole, and nonylphenol-based compounds,
Dispersing the mixed copper powder in the mixture to form a dispersion, and
It is prepared by adding a solution containing a silver (Ag) compound to the dispersion and performing silver plating on the copper powder.
Silver coated copper powder.
상기 분산액을 형성하는 과정은,
배스(bath) 방식의 초음파 장비를 이용하여 상기 구리 분말을 분산시키는 것을 특징으로 하는 은 코팅된 구리 분말.According to claim 1,
The process of forming the dispersion is,
Silver-coated copper powder, characterized in that the copper powder is dispersed using a bath type ultrasonic equipment.
상기 은 코팅된 구리 분말의 사이즈는 D50 수치의 구리 분말의 사이즈와 비교하여 D10 + D90 수치가 약 5배 이하인 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 은 코팅된 구리 분말.According to claim 1,
The silver-coated copper powder, characterized in that the size of the silver-coated copper powder has a distribution of about 5 times or less in D 10 + D 90 compared to the size of the copper powder in D 50 .
상기 분산액 내에 상기 은 화합물을 포함하는 용액을 추가할 때,
은의 농도 증가율을 약 1,000ppm/min 이하의 속도로 상기 은 화합물을 추가하는 것을 특징으로 하는 은 코팅된 구리 분말.According to claim 1,
When adding the solution containing the silver compound into the dispersion,
The silver-coated copper powder, characterized in that the silver compound is added at a rate of increase in the concentration of silver of about 1,000 ppm / min or less.
반도체 칩 접합용 금속 페이스트.It is prepared by mixing at least one metal selected from nickel, palladium, platinum, and rhodium with the silver-coated copper powder of claim 1,
Metal paste for joining semiconductor chips.
약 250℃ 이하, 약 10㎫ 이하, 및 대기 분위기에서 상기 반도체 칩 접합용 금속 페이스트를 소결 시,
약 20㎫ 이상의 접합 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 접합용 금속 페이스트.According to claim 5,
When sintering the metal paste for bonding semiconductor chips at about 250 ° C. or less, about 10 MPa or less, and in an air atmosphere,
A metal paste for bonding semiconductor chips, characterized in that it has a bonding strength of about 20 MPa or more.
상기 구리 분말을 비극성 아미노산, 이미다졸, 및 노닐페놀계 화합물의 혼합액에 혼합하는 단계;
상기 혼합액에 혼합된 구리 분말을 분산시켜 분산액을 형성하는 단계; 및
상기 분산액 내에 은(Ag) 화합물을 포함하는 용액을 추가하며, 상기 구리 분말에 은 도금을 진행하는 단계;를 포함하고,
은 도금된 상기 구리 분말의 사이즈는 D50 수치의 구리 분말의 사이즈와 비교하여 D10 + D90 수치가 약 5배 이하인 분포를 가지는,
은 코팅된 구리 분말의 제조 방법.preparing copper (Cu) powder;
mixing the copper powder with a mixture of a non-polar amino acid, imidazole, and a nonylphenol-based compound;
dispersing the mixed copper powder in the mixture to form a dispersion; and
Adding a solution containing a silver (Ag) compound to the dispersion and performing silver plating on the copper powder;
The size of the silver-plated copper powder has a distribution in which the D 10 + D 90 value is about 5 times or less compared to the size of the copper powder having the D 50 value.
Method for producing silver-coated copper powder.
상기 혼합액에 혼합하는 단계에서,
약 50℃에서 약 10분 동안 가열하는 것을 특징으로 하는 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법.According to claim 7,
In the step of mixing with the mixed solution,
A method for producing a silver-coated copper powder, characterized in that heating at about 50 ° C. for about 10 minutes.
상기 분산액을 형성하는 단계는,
배스 방식의 초음파 장비를 이용하여 상기 구리 분말을 분산시키는 것을 특징으로 하는 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법.According to claim 7,
Forming the dispersion,
A method for producing a silver-coated copper powder, characterized in that the copper powder is dispersed using a bath-type ultrasonic device.
상기 분산액 내에 상기 은 화합물을 포함하는 용액을 추가할 때,
은의 농도 증가율을 약 1,000ppm/min 이하의 속도로 상기 은 화합물을 추가하는 것을 특징으로 하는 은 코팅된 구리 분말의 제조 방법.According to claim 7,
When adding the solution containing the silver compound into the dispersion,
A method for producing a silver-coated copper powder, characterized in that the silver compound is added at a rate of increase in the concentration of silver of about 1,000 ppm / min or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210184296A KR20230094840A (en) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Silver-coated copper powder and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210184296A KR20230094840A (en) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Silver-coated copper powder and method for manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230094840A true KR20230094840A (en) | 2023-06-28 |
Family
ID=86994613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210184296A KR20230094840A (en) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Silver-coated copper powder and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230094840A (en) |
-
2021
- 2021-12-21 KR KR1020210184296A patent/KR20230094840A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6204095B1 (en) | Method of forming overmolded chip scale package and resulting product | |
| US8349721B2 (en) | Semiconductor device and method of forming insulating layer on conductive traces for electrical isolation in fine pitch bonding | |
| US8884430B2 (en) | Semiconductor device and method of confining conductive bump material during reflow with solder mask patch | |
| US8110477B2 (en) | Semiconductor device and method of forming high-frequency circuit structure and method thereof | |
| US8907469B2 (en) | Integrated circuit package assembly and method of forming the same | |
| TW586201B (en) | Semiconductor device and the manufacturing method thereof | |
| JP5952523B2 (en) | Semiconductor device and method for forming flip chip interconnect structure | |
| CN107799482A (en) | Semiconductor package and the method for manufacturing it | |
| JP5465942B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| CN100570848C (en) | The manufacture method of semiconductor device and the processing method of electrical connection section | |
| TW201935632A (en) | Chip package module and circuit board structure comprising the same | |
| US20230343663A1 (en) | Electronic package and manufacturing method thereof | |
| JP2009016714A (en) | Method for filling underfill of semiconductor device | |
| KR20230094840A (en) | Silver-coated copper powder and method for manufacturing the same | |
| US20090200362A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor package | |
| TW201225209A (en) | Semiconductor device and method of confining conductive bump material with solder mask patch | |
| US10991656B2 (en) | Semiconductor device package | |
| KR20110058061A (en) | A die mounting substrate and a fabricating method the same | |
| CN206789535U (en) | A kind of fan-out package structure of power electronic devices | |
| JP3422243B2 (en) | Resin film | |
| TWI244714B (en) | Method for reducing size of solder ball in semiconductor device | |
| KR102151690B1 (en) | Composition for bonding material and method for preparing the same | |
| US20240186233A1 (en) | Packaging structure and packaging method | |
| US20240178203A1 (en) | Packaging structure and packaging method | |
| TWI498982B (en) | Semiconductor device and method of confining conductive bump material during reflow with solder mask patch |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E601 | Decision to refuse application |