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Cu pillar 범프를 사용한 플립칩 기술은 솔더범프를 사용한 플립칩 공정에 비해 칩과 기판 사이의 거리를 감 소시키지 않으면서 미세피치 접속이 가능하다는 장점이 있다. Cu pillar 범프를 사용한 플립칩 공정은 미세피치화와 더불 어 기생 캐패시턴스를 억제하기 위해 칩과 기판 사이에 큰 거리가 요구되는 RF 패키지에서도 유용한 칩 접속공정이다. 본 연구에서는 Sn 캡을 형성한 Cu pillar 범프와 Sn 캡이 없는 Cu pillar 범프를 전기도금으로 형성한 후 플립칩 접속하 여 Cu-Sn-Cu 샌드위치 접속구조를 형성하였다. Cu pillar 범프 상에 Sn 캡의 높이를 변화시키며 전기도금한 후, Sn 캡의 높이에 따른 Cu-Sn-Cu 샌드위치 접속구조의 접속저항과 칩 전단하중을 분석하였다. 직경 25 μm, 높이 20 μm인 Cu pillar 범프들을 사용하여 형성한 Cu-Sn-Cu 샌드위치 접속구조에서 10~ 25 μm 범위의 Sn 캡 높이에 무관하게 칩과 기판 사이 의 거리는 44 μm으로 유지되었으며, 접속부당 14 mΩ의 평균 접속저항을 나타내었다.


Compared to the flip-chip process using solder bumps, Cu pillar bump technology can accomplish much finer pitch without compromising stand-off height. Flip-chip process with Cu pillar bumps can also be utilized in radiofrequency packages where large gap between a chip and a substrate as well as fine pitch interconnection is required. In this study, Cu pillars with and without Sn caps were electrodeposited and flip-chip-bonded together to form the Cu-Sn- Cu sandwiched joints. Contact resistances and die shear forces of the Cu-Sn-Cu sandwiched joints were evaluated with variation of the height of the Sn cap electrodeposited on the Cu pillar bump. The Cu-Sn-Cu sandwiched joints, formed with Cu pillar bumps of 25-μm diameter and 20-μm height, exhibited the gap distance of 44 μm between the chip and the substrate and the average contact resistance of 14 mΩ/bump without depending on the Sn cap height between 10 to 25 μm.