패키지 후공정/웨이퍼 범핑 공정

웨이퍼 범핑 공정 개발하기

 

재배열 (RDL, Re-Distribution Layer)

알루미늄 패드의 위치를 임의로 변경하는 것을 총칭

 

웨이퍼 레벨 패키지 (WLP)

-      웨이퍼 안 짜르고 그냥 패키지

 

재부동태화 (Re-Passivation)

-      I/O 패시베이션 개구가 표준 플립 칩 범프에 비해 작거나 너무 크게 되는 문제에 대해 보정

 

UBM (Under Bump Metalization) 형성

-      칩 패드와 솔더   범프 사이에서 UBM 층 형성이 필수적으로 요구 (barrier metal)

 

솔더 볼(범프) 형성

기판과 패드를 전기적으로 연결

-      플립 칩 설계 고려사항 (칩을 뒤집는다)

1.     신호선 폭과 간격 미세화, 기판의 층수의 최소화

2.     블라인드 및 매몰 비아/비아 드릴 기술

3.     코어 비아 한계치

 

종류 –용융 유무에 따라

1.     솔더계 범프 – 금속이 용융되어 표면 장력의 최소화 효과로 자체 정렬되면서 접합

2.     고융점 범프 – 범프가 용융되지 않고 고상 상태를 유지하는 것 / 열 압착이나 이방성 도전 접착제를 이용하여 접착

 

솔더 범프의 공정 조건 – 솔더 범프는 조성의 균일도와 구형 범프로 만들기 위해 리플로우 공정을 거친다. (리플로우 하면 동그랗게 된다.  솔더 합금 : 납/주석 성분)

 

패키지 후공정 개발하기 (molding 부터 해당)

 

에폭시 = 수지 = EMC

 

몰드 공정

-      제품을 먼지, 습기, 충격 등 외부 환경으로부터 물리, 화학, 전기적으로 보호하기 위하여 열경화성 수지(열 가하면 굳게 되는거)인 EMC 를 이용하여 밀봉하는 공정

 

몰딩 성형 방식의 종류

-  이동형 몰딩

-  압축형 몰딩

-  진공형 몰딩

-  캐스팅 몰딩

-  글럽 탑 몰딩

 

EMC 요구 항목

잘 성형이 되어야하고 습, 열에 강해야한다.

 

EMC 성분

레진, 경화제, 큐어링제 등..

 

몰딩의 조건

1.     온도 – 일반적으로 170도 정도

2.     압력

3.     시간

4.     램 속도

5.     램 압력

 

PMC (Post Mold Cure)

몰딩 완료 후에 베이킹 하는 것

 

도금

-      도금 공정은 리드 프레임을 사용한 패키지에서 몰딩이 형성되지 않은 리드 부분에 금속 피막을 만드는 공정

 

도금 목적

1.     산화 및 변색으로부터 보호

2.     납땜이 잘 되도록

3.     전기적인 특성을 양호하게 하여 신뢰도 향상

 

도금 공정 순서

1.     용융 도금

2.     전기 도금

 

도금 방법의 종류

1.     솔더링

2.     전기 도금 – 도금 재료 (Sn)을 양극(애노드)에 연결하고 음극(캐소드)에 도금하려는 재료를 연결

 

트림 앤 폼

-      트림 - 댐버를 절단시켜 제거하는 공정

-      포밍공정 - 트림 공정이 끝난 제품이 도금된 후에 기판에 실장이 되어 독립된 전기적 특성을 갖도록 리드의 모양을 성형하는 공정

-      리드 프레임의 댐버는 몰딩 성형할 때 EMC가 겔 상태에서 아웃 리드로 새어 나오지 못하도록 댐 역할을 한다.

-      트림 -> 도금 -> 폼 순서

 

SBM (solder ball mount)

-      Substrate 기반의 PKG 에서 몰딩 공정이 완료된 후에 PCB에 솔더 볼을 접합하여 전기적으로 연결시켜 주는데 이를 SBM 공정이라 함

 

리플로우 공정

-      솔더 볼을 PCB 위에 부착하기 위해 고온을 가하여 솔더 볼과 PCB사이에 있는 솔더를 용융시켜 접합하는 공정

-      리플로우 온도 곡선 중 드웰 구간 – 솔더링의 양/불량 기준이 되는 구간

 

마킹 (Marking)

-      반도체 패키지에 잉크나 레이저로 인쇄

 

소잉 싱귤레이션

-      기판 상태로 진행된 strip 자재를 잘라 유닛을 개별화 하는 것

 

튜브 & 트레이

-      여러 개의 유닛이 개별화되어 튜브나 트레이에 적재