화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL))
권호 19권 1호
발표분야 A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials)
제목 신축성 전자소자 패키지 구현을 위한 칩 접속공정 연구
초록 전자 피부, 스킨패치형 전자소자, 웨어러블 헬스 모니터링 등과 같은 헬스 산업과 전자 산업의 융합 및 스마트폰 내장형 스마트 의류 등과 같은 의류 산업과 전자 산업의 융합을 위해서는 신축성과 유연성을 갖는 전자소자의 구현이 요구되고 있다. PCB 기판을 FPCB와 같은 플렉시블 기판으로 대체하고 두께를 매우 얇게 연마한 박형 반도체 칩을 플렉시블 기판에 실장함으로써 전자소자에 유연성을 부여하는 것이 가능하게 되었으나, 이 경우에도 전자소자에 신축성을 부여하는 것은 어려웠다. 최근 전자소자에 신축성을 부여하기 위해 탄성 변형률이 우수한 고분자 재료인 PDMS나 폴리우레탄을 사용하여 신축성 기판을 형성하고, 금속박막으로 물결무늬 형상의 회로도선을 구성하거나 또는 고분자에 탄소나노튜브, 금속나노분말, 그래핀을 함유시켜 전도성을 부여한 회로도선을 구성하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 상기와 같이 구성한 신축성 기판의 회로도선에 칩을 접속하는 방법으로는 플립칩 공정이 가정 적합하다고 평가되고 있다. 플립칩 공정은 칩에 형성한 범프를 이용하여 칩을 기판에 직접 실장하는 방법으로서 와이어 본딩에 비해 미세한 피치를 가진 반도체 칩의 실장이 가능하다. 또한 반도체 칩의 점유면적을 최소화시킬 수 있어 패키지의 소형화와 박형화가 가능하고, 칩과 기판간의 접속거리를 최소화 하여 전기적 특성의 향상이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 신축성 전자 패키지 기술 개발에 대한 기초 연구로서, 탄소나노튜브와 금속나노분말로 이루어진 회로도선에 반도체 칩을 실장하기 위한 공정기술을 연구하였다. 이를 위해 플립칩 공정변수에 따른 탄소나노튜브/금속나노분말 패드와 반도체 칩 사이의 접속저항을 측정하였으며, 이를 Cu 패드에 플립칩 본딩한 반도체 칩의 접속저항과 비교 분석하였다.      

감사의 글 : 본 연구는 지식경제부의 SW컴퓨팅산업융합원천기술개발사업의 지원에 의해 이루어졌습니다 (과제번호: G0120120610067).
저자 최정열, 박대웅, 신광재, 오태성
소속 홍익대
키워드 신축성 전자소자 패키지; 플립칩; 접속저항
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