플립칩 언더필의 충진거동과 접합부 특성

초록

플립칩 패키지가 소형화됨에 따라 솔더 접합부의 강도를 보완하기 위해 언더필 공법이 사용되고 있다. 최근 보드레벨에서의 실장밀도가 증가함에 따라 패키지간의 거리를 단축시키기 위해 언더필의 정밀도포가 요구되고 있으며, 보드의 두께도 얇아짐에 따라 뒤틀림에 대한 신뢰성의 확보가 요구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 용도를 위해 신규 개발된 언더필에 대하여 물성을 조사하고 충진거동 및 접합부의 신뢰성을 평가하고자 하였다. 실험에 사용된 언더필은 Henkel Loctite사의 일반 언더필 1종과 Hitech Korea사의 일반 언더필 2종 및 신규 언더필 1종을 선정하였다. 테스트베드로는 피치 800㎛, 솔더볼직경 450㎛의 PBGA (Plastic Ball Grid Array)와, 피치 254㎛, 솔더볼직경 25㎛의 플립칩 실리콘 다이를 선정하였다. 충진거동은 칩을 글래스 기판에 접착시킨 후 L자로 도포하여 CCD카메라로 관찰하였다. 또한 PBGA칩에 대하여 두께 1mm의 FR-4 PCB위에 Daisy-chain을 구성하여 실장한 다음 static 및 dynamic bending 시험을 통해 뒤틀림 신뢰성을 평가했다. 실험 결과, 정밀도포와 신뢰성 확보를 위해 신규 개발된 언더필은 특히 접속피치가 미세한 플립칩 실리콘 다이에 있어서 일반 언더필보다 빠른 충진속도를 보였으며, PBGA 실장보드에 있어서다른 일반 언더필보다 우수한 bending 신뢰성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.