웨이퍼 범핑 공정은 지난 10년 동안 발전해 왔습니다. 반도체 조립 산업은 그림 1과 같이 솔더 페이스트 프린팅을 사용하는 범핑 공정(보이드, 동일 평면성, 스텐실 수명 및 스패터에 대한 모든 우려가 있는)에서 도금 솔더 범프를 거쳐 현재는 도금된 구리 기둥(솔더 엔드캡)이 있는 마이크로 범프를 사용하는 공정으로 발전했습니다.
그림 1: 플립칩 범프 금속화 및 구조의 진화
표준 납땜 범프에서 구리 기둥으로 전환한 이유는 주로 다음과 같습니다:
- allow high I/O ultrafine pitches (<80microns) without solder bridging
- 높은 스탠드오프(칩 - 기판 간극)를 유지하여 칩 표면의 스트레스를 줄입니다.
- UBM 근처 솔더의 전류 밀집으로 인한 전기 이동 문제를 제거하거나 줄입니다.
구리 기둥/마이크로범프 형성을 위한 기본 프로세스 흐름은 그림 2에 나와 있습니다.
그림 2: 구리 기둥 솔더: 도금에서 완성된 마이크로 범프까지
최종 리플로 조인트의 공극을 제거하려면 완벽하게 반구형이고 매끄럽고 유기 및 무기 잔류물이 없으며 얇은 반부동태화 주석 층으로 코팅된 리플로 솔더 마이크로범프 표면을 갖는 것이 중요합니다. 솔더 범프 또는 마이크로 범프를 리플로우해야 하는 두 가지 경우가 있습니다:
- 포토레지스트와 시드 층이 벗겨진 후 거친 전기 도금 범프는 부식성이 강한 레지스트 스트립 재료와의 반응으로 인해 주석의 다양한 산화물 및 수산화물과 거친 도금 범프 표면에 갇힌 유기 파편에 의해 오염됩니다.
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웨이퍼가 솔더 범프 상단을 동전 모양(손상)으로 만드는 방식으로 프로브 테스트되는 경우, 이 범프를 동전 모양 상태에서 깨끗한 반구로 되돌리기 위해 리플로우를 다시 수행해야 할 수도 있습니다. 이렇게 하면 후속 플립칩 조인트에서 동전과 관련된 빈 공간을 제거할 수 있습니다.
다음 블로그 게시물에서 특수 웨이퍼 범핑 플럭스의 사용과 깨끗한 마이크로 범프를 생성하기 위한 공정 제어의 중요한 측면에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
건배!
Andy
