NCP를 이용한 COG 플립칩 공정 연구

초록

플립칩 기술로는 솔더를 사용하는 C4 공법이 대표적이지만 최근 접속피치 미세화에 따라 ACP (Anisotropic Conductive Paste), NCP (Non-conductive Paste) 등의 접착제를 이용한 본딩 공법의 적용이 증가되고 있다. COG (Chip On Glass)패키지의 경우 전도성 입자를 포함하는 ACF공법이 사용되고 있다. ACF의 경우 공정이 단순하고 신뢰성이 높은 방법으로 선호하고 있으나 미세피치에서 도전볼의 브릿지 현상, 고가의 도전볼, 접착필름의 느린 경화속도 등의 단점이 있어 새로운 공법이 요구되고 있다. NCP는 전도성 입자를 포함하지 않아 접합부에서의 단락을 피할 수 있고, 피치의 미세화에 대한 제한이 없다는 장점이 있다. 그러나 ITO 패널과 Au 범프와의 접속부분에 금속결합이 없기 때문에 신뢰성 확보가 어렵다. 본 연구에서는 COG 플립칩 패키징용 NCP 포뮬레이션을 개발하고 이를 적용할 테스트베드를 구축하여 NCP를 적용한 COG 패키지를 제조하였고 그 특성을 평가하고자 하였다. NCP는 비스페놀-A타입의 에폭시 레진과 산무수물계 경화제 및 이미다졸계 촉매제를 사용하여 직접 포뮬레이션을 하였다. DSC(Differential Scanning Calorimeter)와 DEA(Dielectric Analysis) 로 측정한 결과 제조된 NCP는 160℃에 8초 이내로 경화가 완료되는 것으로 나타났다. COG 패키지 위한 테스트베드는 접속패드 피니쉬가 ITO로 형성된 접속피치 200㎛인 Glass 기판과 Au범프로 이루어진 실리콘 칩을 사용하였다. COG 플립칩 본딩은 정밀도 ±3 um인 Panasonic FCB3 플립칩 본더를 사용하여 온도와 압력 조건으로 반응표면 실험계획법을 세워 본딩특성을 조사하였다. 제작된 패키지의 접속부 단면은 SEM으로 관찰하여 접합계면의 특성을 조사하였다.