본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

칩 온 보드 패키지 적용을 위한 프리프레그 표면 잔류 불순물이 봉지재의 젖음성에 미치는 영향

Effect of the Residual Impurity on the Prepreg Surface on the Wettability of Encapsulant for Chip on Board Package

0

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류재료공학

초록

칩 온 보드(chip on board) 패키지 적용을 위해 프리프레그(prepreg) 표면에 잔류하는 불순물이 봉지재(encapsulant)의 젖음성에 미치는 영향을 규명하기 위해 전자현미경(scanning electron microscope)과 X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 미세구조, 조성 및 화학 결합을 분석하였다. 프리프레그 표면에 잔류 불순물이 존재하는 시편의 경우 잔류 불순물이 존재하지 않는 시편보다 접촉각이 28° 높게 측정되었으며, C-O 결합은 4% 낮게 도출되었다. 이는 공정 중 잔류 불순물인 Na, F이 프리프레그 표면에 존재하는 C와 화학 반응을 하여 C-F 결합 생성으로 인해 프리프레그 표면의 C-O 결합이 끊어지면서 프리프레그 표면에너지가 낮아지게 되고 이로 인해 접촉각이 증가하게 되면서 봉지재의 젖음성이 저하되는 것으로 판단된다.

Abstract

The effect of the residual impurity on the prepreg surface on the wettability of encapsulant for chip on board package was analyzed with microstructure, compositions and chemical bonds using a scanning electron microscope and X-ray photoelectron spectroscopy. As a result, the contact angle of w/ residual impurity sample was measured to be 28° higher than that of w/o residual impurity sample, and the C-O bond was decreased to be 4% lower than that of w/o residual impurity sample. The surface energy of the prepreg decreased because the impurity ions, Na and F, generated by the manufacturing process and wet etching, reacted chemically with the C on the prepreg surface, forming C-F bonds and breaking the C-O bonds on the prepreg surface. Therefore, the wettability of the encapsulant was degraded because the contact angle between the encapsulant and the prepreg was increased.

참고문헌 (24)

  1. S. E. Kim, "Heterogeneous Device Packaging Technology for the Internet of Things Applications(in Kor. )", J. Microelectron. Packag. Soc, 23(3), pp.1~ (2016)
  2. Y. -J. Park, "Research Trends in Thermal Interface Materials for Flexible and Stretchable Electronic Device(in Kor. )", J. Microelectron. Packag. Soc, 31(1), pp.7~ (2024)
  3. M. J. Kim, "Reliability of Cu Interconnect under Compressive Fatigue Deformation Varying Interfacial Adhesion Treatment(in Kor. )", J. Microelectron. Packag. Soc, 30(4), pp.105~ (2023)
  4. K. Son, "Effects of Dielectric Curing Temperature and T", H Treatment on the Interfacial Adhesion Energies of Ti, J. Microelectron. Packag. Soc, pp.2023, 30(2)[DOI]
  5. J. -K. Kim, "Interfacial Adhesion and Reliability between Epoxy Resin and Polyimide for Flexible Printed Circuit Board(in Kor. )", J. Microelectron. Packag. Soc, 24(1), pp.75~ (2017)
  6. B. J. Shim, "Improvement of COF Bending-induced Lead Broken Failure in LCD Module(in Kor. )", J. KIEEME, 21, pp.265~ (2008)
  7. B. -J. Kim, "Relationship between Tensile Characteristics and Failure by Folding or Bending in Cu Foil on Flexible Substrate(in Kor. )", J. Microelectron. Packag. Soc, 18(1), pp.55~ (2011)
  8. J. -Y. Kim, "Development of an Automatic Test System for Chip on Boards(in Kor. )", J. Industrial Technology Institute, 18, pp.237~ (2003)
  9. H. J. Kim, "Measurement of EMC", PCB Interfacial Adhesion Energy of Chip Package Considering Warpage(in Kor. ), 2019, pp.26(4), 101~
  10. F. Steiner, "Correlation Analysis of Wettability Intermetallic Compound Formation and PCB Contamination", Circuit World, 41(2), pp.70~ (2015)
  11. K. J. Min, "Effect of Ion-beam Pre-treatment of the Interfacial Adhesion of Sputter-deposited Cu film on FR-4 Substrate(in Kor. )", J. Inst. Met. & Mater, 47(1), pp.26~ (2009)
  12. O. -W. Kweon, "The Development of a Multichip COB Memory Package", Proc. 6th International Conference on Consumer Electronics (ICCE), 419 (1994), IEIE
  13. B. Wunderle, "Thermo-Mechanical Reliability during Technology Development of Power Chip-on-board Assemblies with Encapsulation", J. Microsyst. Technol, 15, pp.1467~ (2009)
  14. J. J. Kim, "Manufacturing Method of Prepreg (in Kor.)", Patent No. 10-2010-0140765. Kor. Hyosung, ~ (2012)
  15. M. S. Seo, "Package and Test to increase Semiconductor added Value", pp.212~216 (2020), Hanol
  16. B. I. Noh, "Effect of Plasma Treatment on Adhesion Characteristics at Interfaces between Underfill and Substrate", Int. J. Adhes. Adhes, 27(3), pp.200~ (2007)
  17. Y. X. Liu, "Surface Graft Copolymerization Enhanced Adhesion of an Epoxy-based Printed Circuit Board Substrate(FR-4)to Copper", IEEE Trans. Adv. Packag, 22(2), pp.214~ (1999)
  18. K. J. Min, "Effect of Desmear Treatment on the Interfacial Bonding Mechanism of Electroless-Plated Cu film on FR-4 Substrate(in Kor. )", J. Mater. Res, 19(11), pp.625~ (2009)
  19. K. K. C. Ho, "Fluorination of Carbon fibres in Atmospheric Plasma", Carbon, 45, pp.775~ (2007)
  20. H. Jiang, "Contact angles from Young’s equation in Molecular Dynamics Simulations", J. Chem. Phys, 147(8), pp.084708~ (2017)
  21. S. W. Park, "Adhesive Joint Strength of Glass", Epoxy Composites Surface treated with Nano-size Carbon Black, 2009, ~[DOI]
  22. C. J. Van Oss, "Monopolar Surfaces", J. Colloid Interf. Sci, 28, pp.35~ (1987)
  23. M. H. Kim, "Plasma Treatment of Carbon", Epoxy Prepreg and its Effect on the Durability of Carbon, J. Kor. Phys. Soc, pp.2008, 54(3)[DOI]
  24. K. K. C. Ho, "Interfacial behavior between Atmospheric Plasma Fluorinated Carbon Fibers and Poly(vinylidene fluoride)", J. Colloid Interf. Sci, 313, pp.476~ (2007)

관련 논문AI추천

FOWLP Cu 재배선 적용을 위한 절연층 경화 온도 및 고온/고습 처리가 Ti/PBO 계면접착에너지에 미치는 영향김가희, 박영배, 손기락한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2023 · 제30권 제2호반도체 패키지용 Au Wire의 표면처리용 린스 성분에 따른 표면오염 비교 연구강다희, 김지원, 김하영, 라윤호, 박규식, 윤창민, 임지수, 제갈석, 추연룡한국접착및계면학회 · 접착 및 계면2024 · 제25권 제2호FOWLP 재배선 적용을 위한 감광성 폴리이미드 도포층과 Cu 도금층의 고온/고습 처리가 계면 신뢰성에 미치는 영향권혁진, 김가희, 박영배, 손기락한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2025 · 제32권 제4호Flip Chip Non-wet 개선 및 신뢰성 향상을 위한 Low Residue Flux 구현 방안 연구김민석, 김태훈, 문기일, 이현숙한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2021 · 제28권 제2호연성인쇄회로기판의 에폭시수지와 폴리이미드 사이의 계면접착력 및 신뢰성 평가김정규, 박영배, 손기락한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2017 · 제24권 제1호휨을 고려한 칩 패키지의 EMC/PCB 계면 접합 에너지 측정김도한, 김은숙, 김재성, 김택수, 김형준, 안광호, 오승진한국마이크로전자및패키징학회 · 마이크로전자 및 패키징학회지2019 · 제26권 제4호

이 간행물의 다른 논문 (11건)