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솔더 페이스트를 사용한 웨이퍼 및 기판 범핑(II)

... 그리고 다시 "특정 범프 높이 또는 범프 직경을 달성하기 위해 얼마나 작은 솔더 파우더 입자가 필요한가?"라는 질문으로 돌아왔습니다. 이를 제어하는 많은 요소가 있지만, 금속 로딩 및 기타 2차 변수를 제외하면 두 가지 주요 질문에 답할 수 있습니다:

-범프의 크기(폭 또는 높이)는 어느 정도인가요?

-허용되는 범프 높이/직경 변동성은 얼마인가요?

솔더 범프 치수가 줄어들면 해당 범프를 형성하는 데 사용되는 솔더 페이스트 입자의 유한한 크기가 최종 솔더 범프 변동성에 영향을 미칩니다. 시각적 설명은 아래 그림을 참조하세요:

따라서 특정 수의 솔더 입자를 포함하는 각 솔더 페이스트 퇴적물, 옆의 솔더 입자보다 많거나 적은 솔더 입자 등에서 변동성이 발생합니다. 그렇다면 문제는 솔더 입자의 개수(n)와 직경(d)이 얼마인가 하는 것입니다.

n = [N(최대)-N(최소)] / 2에 유의하세요.

동봉된 표에서 그 효과를 확인할 수 있습니다:

예를 들어, 위의 표에서 범프 직경이 200마이크론이고 기판 전체에서 허용 가능한 변동성이 5마이크론(2.5%)인 경우 각 증착물의 솔더 입자 수가 최대 2개(n=2)까지 달라질 수 있다면 유형 3 파우더로 충분합니다. 인쇄 공정에서 침전물마다 입자 수가 10개(n=10) 정도로 큰 편차를 보이는 경우 유형 4 파우더가 필요합니다.

저는 앞의 두 가지와 함께 새로운 가이드라인(맥키의 법칙) 을 제안하고 싶습니다. 평균 직경 D의 범프에 필요한 솔더 파우더 유형과 원하는 특정 변동성을 과대 추정하려면 해당 유형의 파우더에 대해 가장 큰 예상 직경의 솔더 파우더 입자 5개(n=5)의 부피를 더하거나 빼는 것을 기준으로 해야 한다고 말하고자 합니다.

많은 질문이 남아 있습니다. 아마도 가장 중요한 질문일 것입니다:

1/ 변동성: 범프 직경의 가우스 분포가 있다고 가정할 때 변동성을 어떻게 정의할 수 있나요? 2 시그마, 3 시그마?

2/ 인쇄 프로세스: 또한 이 규칙은 지난번에 설명한 FCI "드라이브 인" 프로세스를 기반으로 합니다. 스텐실에서 솔더 페이스트가 방출되면 가변성이 증가하고 페이스트의 요변성으로 인해(결정적으로) 시간에 따라 달라질 수 있습니다.

3/ 범프 지름을 구형 범프의 합리적인 추정치로 사용할 수 있나요?

누군가 제가 틀렸다는 것을 증명해 주기를 기대하고 있지만 적어도 추천할 만한 근거는 있습니다.

또한 위의 접근 방식에 대한 원래 설명에 명확성이 부족하다는 점을 지적해 주신 Ron Lasky에게 감사드립니다.

건배! Andy