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고온 코어로 된 솔더볼을 이용한 반도체 패키지의 솔더범프 접합

전문가 제언: ○ 본 발명은 솔더의 용융온도보다 더 높은 용융온도를 지닌 재료로 제조된 코어로 된 솔더볼을 이용하여 반도체 다이를 리드프레임 혹은 회로기판에 솔더 범프-접합하는 기술에 관한 것이다. 특히 칩-스케일과 범프-온-리드프레임(BOL) 패키지에 있어서 다이의 공면성(coplanarity)에 대한 문제점을 해결할 수 있으며, 간단하고 효율적이고 경제적이어서 제품의 신뢰성을 크게 높일 수 있는 제조기술이므로 향후 국내 기업체에서 활용가능성이 높을 것으로 예상된다.

○ 2012년 반도체 시장 규모는 3,009억 달러로 추정되며 향후 반도체산업은 연평균 8%의 꾸준한 성장세가 전망된다. 이에 따라 반도체 패키지 수량도 평균 7% 이상 성장이 예상되어 국내 패키징산업의 지속적인 발전이 기대된다. 외주 패키지산업은 2011년 전체 반도체산업 비중의 8.9%를 차지하고 있어, 반도체산업의 성장에 따라 지속적으로 성장을 유지하고 있으며 후공정 외주화의 진전으로 2014년에는 전체 반도체산업의 9.8%로 시장규모가 330억 달러로 확대될 전망이다.

○ 패키징산업은 미래 반도체 패키지 트랜드와 소자업체의 요구에 따라 단순제작에서 벗어나 최근 지속적인 기술발전과 치열한 경쟁으로 기술주도형 산업으로 빠르게 전환되고 있다. 국내 패키징 시장은 최근 반도체 제조업체가 고정비 부담을 완화하기 위해 패키징 외주화 비중을 높이는 추세에 있고, 자체 기술력과 해외 거래선을 개척하여 국내 패키징 시장의 규모도 지속적으로 성장할 것으로 전망된다. 또한 국내 주요 패키징업체는 반도체 소자업체와의 유기적 관계를 유지하며 새로운 패키징 개발에 노력을 기울여야 할 것으로 사료된다.

○ 반도체 디바이스의 주요 고장 메커니즘(예, 퍼플플래그)으로 금속간화합물의 형성을 들 수 있다. 금속간화합물은 보이드를 생성시키고 접합강도의 열화와 전기저항 증가를 초래한다. 또한 본딩열화는 기계적 하중, 온도, 스트레스가 가해질 때 본드와이어 단선을 일으킬 수도 있다. 국내관련 기업체에서 이에 대한 문제점을 해결하고 반도체 패키지의 기술을 정착시켜 나가기 위해서는 본 발명자료의 참조가 매우 유익할 것으로 사료된다.

저자: ADVANCED ANALOGIC TECHNOLOGIES, INC.
자료유형: 특허정보