WLCSP에서 BCB의 열.기계적 특성 및 고분자 간 접착력에 대한 연구

Abstract

WLCSP는 시스템의 소형화, 경량화로 초박형 패키지 요구를 만족시킬 수 있고, fab.공정을 이용하여 일괄 프로세스를 적용할 수 있으며, 짧은 interconnection path를 이룰 수 있어서 고주파 및 hig I/O 디바이스에 적용이 가능하므로 고기능 패키지의 요구를 수용할 수 있다. 본 연구에서는 WLCSP에서 Passivation layer로서 최근 사용되고 있는 BCB(Benzo Cyclo Butadiene)의 열, 기계적 특성 및 고분자간 접착력에 대한 연구를 수행하였다. Thermal Cycling(T/C) test를 할 경우 BCB의 표면에서 균열이 발생하는데, 이 때 이 균열은 습기의 통로로 작용 하부층의 runner metal을 부식 시켜 더 이상 Passivation layer로서의 역할을 수행하지 못하게 된다. 본 연구에서는 주어진 T/C test 조건에서 Stress 완충 역할을 해주는 SBL과 BCB의 두께를 변화시키면서 BCB에 걸리는 Stress를 최소화시키는 구조를 설계하고, BCB 공정중 Patterning 공정의 변화에 따른 BCB micro structure의 변화를 간접적으로 확인해 보고 이 micro structure의 변화가 균열 발생과 연관성이 있는지를 검토한 후, 균열 발생을 최소화 시키는 방향으로 Patterning 공정을 설계해 보았다. 또한 Dow chemical에서 측정한 BCB의 파괴인성치를 본 연구에서 설계한 구조에서의 응력집중 계수와 비교하여 BCB에서의 균열 안정성을 확인해 보았다. 그리고, BCB와 하부층인 SBL과의 접착력을 파괴역학적 해석으로 측정, 계면 신뢰성을 알아 보았다.