마이크로 크기 금속 와이어의 자기 조립을 사용하여 제작된 유리 인터포저 및 MEMS 패키징 애플리케이션용 유리 통과 비아
소환
MJ Laakso, SJ Bleiker, J. Liljeholm, GE Mårtensson, M. Asiatici, AC Fischer, G. Stemme, T. Ebefors 및 F. Niklaus, "자기 조립을 사용하여 제작된 유리 인터포저 및 MEMS 패키징 응용 분야용 관통 유리 비아 마이크로스케일 금속 와이어," IEEE Access , vol. 6, 페이지 49938-49950, 2018.
키워드
- 유리 통과 비아(TGV)
- 자기 조립
- 유리 인터포저
- MEMS 패키징
- 웨이퍼 레벨 패키징
- 열팽창 불일치
- 열팽창계수(CTE)
- 납땜 범프
- 니켈 와이어
- 스핀온 유리(SOG)
짧은
이 기사에서는 금속 와이어의 자기 조립을 사용하여 유리 인터포저 및 MEMS 패키징과 같은 고급 패키징 응용 분야를 위해 유리 기판에서 저저항 수직 전기 연결을 가능하게 하는 TGV(유리 관통 비아)를 제조하는 새로운 방법을 제시합니다. 출처는 제조 공정을 설명하고, TGV의 전기 저항을 특성화하며, 최적의 열 적합성을 위해 다양한 금속-유리 조합의 열팽창 특성을 분석합니다.
요약
2018년 8월 1일에 게시된 이 기사에서는 유리 기판을 통해 TGV(유리 관통 비아)로 알려진 수직 전기 연결을 생성하는 방법을 제시합니다. 저자는 자기 조립 기술을 활용하여 금속 와이어로 유리 기판의 비아 홀을 채우고 거친 비아 홀 측벽으로 인해 유리에 구현하기 어려운 초순응형 전기 도금과 같은 기존 방법에 대한 대안을 제공합니다 .
기사를 요약하면 다음과 같습니다.
- 배경: TGV는 전자 제품의 고급 패키징 기술에 매우 중요하며, 낮은 전기 손실, 결합 감소, 비용 효율성과 같은 실리콘 기반 TSV(실리콘 관통 전극)에 비해 이점을 제공합니다. 그러나 유리에 고품질 TGV를 제조하는 것은 기존 금속 충진 기술에 적합한 매끄러운 비아 홀을 생성하는 데 어려움이 있기 때문에 어렵습니다.
- 자기 조립 방법: 이 기사에서는 기존 TGV 제조 방법의 한계를 극복하기 위해 자기 조립을 사용하는 방법을 보여줍니다. 이 공정에는 강자성 금속 막대를 유리 기판의 사전 제작된 비아 홀에 자기적으로 끌어당기는 작업이 포함됩니다. 그런 다음 스핀온 유리(SOG)를 사용하여 막대를 제자리에 고정합니다. 이 방법을 사용하면 막힌 구멍에서도 완전히 채워진 TGV를 생성할 수 있어 얇은 기판을 만드는 데 유리합니다.
- 문제 해결 및 기능 시연: 이 기사에서는 조립 중에 여러 자석을 사용하여 원뿔 모양과 낮은 종횡비로 인해 구멍을 통해 유리에서 금속 막대를 분해하는 문제를 다룹니다. 이는 지속적인 자기장을 보장하여 로드가 SOG로 고정되기 전에 분해되는 것을 방지합니다. 연구원들은 보고된 다른 금속 TGV와 비교할 수 있는 64mΩ의 일반 저항을 갖는 TGV의 제조를 성공적으로 시연했습니다. 또한 제트 기술을 사용하여 솔더 페이스트를 TGV에 직접 증착할 수 있는 가능성을 보여주어 고밀도 통합 가능성을 보여줍니다.
- 병렬화 및 열팽창 고려 사항: 제조 처리량을 향상시키기 위해 이 기사에서는 여러 자석을 동시에 사용하는 자기 조립 공정의 병렬화를 탐구합니다. 결과는 이 접근 방식이 웨이퍼 규모 조립 시간을 크게 줄일 수 있음을 나타냅니다. 또한 이 기사에서는 다양한 유리 기판과 다양한 금속(자기 조립에 적합)의 열팽창 호환성을 분석합니다. 이는 응력을 최소화하고 특히 중심이 비어 있는 TGV의 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다. 분석에 따르면 Kovar와 Invar는 붕규산 및 용융 실리카와 같은 유리 기판과 일치하는 우수한 열팽창을 나타내는 유망한 재료로 확인되었습니다.
전반적으로, 이 기사는 고품질 TGV를 제조하기 위한 유망한 기술로서 자기 조립을 강조합니다. 저자는 주요 과제를 해결합니다. 기능을 시연하고 효율성과 안정성을 향상할 수 있는 방법을 모색합니다.
출처: https://ieeeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8424149