IC 기판 - 포장 기술 및 공유 분석 결과 논의

이 문서에서는 COG (유리 위 칩) 와 COF (유연성 칩) 패키징 기술을 소개합니다.고밀도 패키징 기술의 발전에 따라 COG 및 COF 기술은 다양한 평면 패널 및 개인 휴대 제품에 널리 사용되었습니다.COG 및 COF 기술은 고밀도, 다중 I/O 및 전도성 접착제 패키지를 주로 사용하기 때문에 LCD 제조에 사용되는 주요 패키지 기술이 되었습니다.

[키워드] COG, COF, 각방향 이성 전도성 접착제, LCD 패키지

1 머리말

모바일 전자 제품과 대형 스크린 모니터의 보급은 저비용, 고밀도, 고밀도 전자 생산 기술의 빠른 발전을 추진했다.액정표시장치, 액정텔레비죤, 플라즈마텔레비죤 등 대형전자제품, 휴대폰, 디지털카메라, 디지털카메라 등 중소형전자제품, 기타 3C제품은 모두 가볍고 얇은 추세를 보이고있다.고밀도와 작은 크기가 필요합니다.차세대 패키징 기술로 자유롭게 설치할 수 있으며 상술한 수요를 만족시킬 수 있다.이러한 맥락에서 COG와 COF 기술은 빠르게 발전하여 LCD와 PDP와 같은 평면 디스플레이가 IC를 구동하는 주요 패키지 형태가되었으며 이러한 디스플레이 모듈의 중요한 구성 요소가되었습니다.이와 동시에 각방향 이성전도접착제포장기술을 리용하여 그 응용분야가 신속하게 확장되고있으며 이미 RFID, 의료전자설비, 이동개인전자제품 등 마이크로전자제품에 응용되고있다.

2 COG 및 COF 구조

COG의 전칭은 유리상 칩으로 중국어에서는 유리상 칩 기술로 불린다.각 방향 이성 전도성 접착제(ACF)를 통해 IC를 유리에 직접 패키지하여 IC 전도성 볼록 블록과 ITO 투명 전도성 용접판이 유리에 상호 연결되어 패키지됩니다.COF의 정식 명칭은 chip-on-flex 또는 chip-on-film이다. 이것은 중국어 중유연성 기판의 칩 기술이며, 또한 연막 조립 기술이 된다.COG 기술과 마찬가지로 IC 칩은 플렉시블 인쇄 회로 기판에 직접 패키지되어 높은 패키지 밀도, 무게 감소, 볼륨 감소 및 구부러짐 및 설치의 자유를 달성합니다.

IC, 플렉시블 기판, 유리 패널, PCB 및 기타 패시브 컴포넌트 (콘덴서, 저항기 등) 가 적절한 방식으로 연결된 경우 (예: ACF를 통해 유리 패널에 직접 연결된 IC 또는 플렉시블 기판과 IC 및 유리 패널이 ACF를 사용하는 경우), 플렉시블 기판과 패시브 컴포넌트는 기존 환류 용접을 통해 연결할 수 있으며 플렉시브 및 PCB는 기존 용접 또는 플러그를 통해 COG를 통해 연결할 수 있습니다.

COG와 COF 패키지는 주로 IC와 유리 기판 또는 플렉시블 기판 사이의 상호 연결을 위해 각 방향 이성 전도성 접착제를 사용하며, IC는 주로 역조립 칩 구조를 사용한다.칩을 거꾸로 장착하는 볼록점 기술과 라이닝 위의 볼록점 공예는 미래의 전문 글에서 독자에게 구체적으로 소개될 것이다.다음은 유연 제조의 기본 공정과 ACF 상호 연결 공정 기술을 소개한다.

3 유연성 기판에서 정밀 회로 생산

모니터의 디스플레이 밀도가 증가함에 따라 드라이브 칩의 I/O가 크게 증가하고 지시선 용접판 사이의 간격이 30 μm 미만이어야합니다.따라서 유연한 기판의 정교한 회로 패턴에 대한 요구도 증가하고 있으며, 상호 연결 용접판 간격도 증가했다.그것은 15 섬에 도달했으며 계속 감소했습니다.그래서 유연회로기판의 제조 기술이 연구의 중점이 되었다.현재 유연성 기판에서 정밀 회로를 생산하는 것은 주로 뺄셈, 반가법, 덧셈을 포함한다.

3.1 뺄셈

감층법은 전통적인 FPC 생산의 주요 방법이다.그것은 FCCL에 포토메트릭 부식 방지제 건막을 붙이거나 액체 포토메트릭 부식 방지층을 코팅한 후 노출, 현상, 부식, 박리를 통해 최종적으로 필요한 회로 패턴을 형성한다.상감 방법을 통해 실현할 수 있는 선폭 간격은 광민감 부식 방지제 층의 해상도와 밀접한 관련이 있다.광 민감성 부식 방지제 층의 해상도는 부식 방지제의 두께에 의해 결정된다.두께가 얇을수록 광 민감성 부식 방지제 층에 정교한 회로 패턴을 형성할 수 있다.이는 빛이 부식 방지제 층을 통과할 때 산란되기 때문이다.부식 방지제 층이 두꺼울수록 산란 정도가 커져 형성된 선의 오차도 커진다.선폭을 50μm 미만으로 하려면 건막 두께가 20μm 미만이어야 하지만 너무 얇은 건막을 만들기 어려워 건막보다 얇고 스스로 제어할 수 있는 습막 공법을 선호한다.이 회사는 5마이크로미터의 습막을 생산하기 위해 액체 광 부식 방지제를 롤러로 코팅할 수도 있다.그러나 너무 얇은 습막은 바늘구멍, 기포, 스크래치 등의 결함이 불가피해 균일성이 건막보다 못하기 때문에 단기간에 건막을 대체할 수 없다.상술한 원인에 식각 과정에서 피할 수 없는 측면 식각 현상까지 더해져 뺄셈의 극한선 폭은 20μm이다.더 얇은 회로를 얻으려면 더 얇은 9 섬, 5 섬 심지어 3 섬의 초박형 동박과 협력하여 가능한 한 식각 시간을 단축하고 측면의 부식을 줄이며 잔주름을 얻어야합니다.그러나 이러한 두꺼운 동박과 관련 공정은 여전히 실험 단계에 있어 대규모로 생산할 수 없다. 3.2 반가층법은 더 정교한 회로를 만들고 싶다면 반가층법을 사용하는 것을 고려할 수 있다.이런 반가성법의 기재는 대부분 5μm의 얇은 동박이며, 때로는 전통적인 동박을 식각을 통해 얇게 한 후에 사용할 수 있다[9].이 방법에서 광산란은 회로 패턴에 악영향을 미치지 않으며 비교적 두꺼운 부식 방지제 레이어를 사용하여 20μm 이하의 회로를 만들 수 있다. 3.3 레이어 추가 방법 레이어 추가 방법은 절연 라이너를 직접 처리하여 회로 패턴을 형성하는 방법이다.PI와 그 뒤의 구리 층 사이에 얇은 Cr이 튀는 이유는 PI와 구리 층 사이의 결합력을 증가시켜 후속 구리 층이 벗겨지는 것을 방지하기 위해서이다. 이 방법은 현재 사용 가능한 가장 정교한 회로를 만들 수 있으며, 선 간격은 3Isla 1/4m에 달한다.이 방법의 또 다른 장점은 회로 정밀화 시 DC 저항(R) 증가를 억제하는 두께비의 8배와 같은 두꺼운 광민감 건막을 사용하여 회로의 두께를 증가시킬 수 있다는 것이다.그러나 이 방법은 반도체 제조 장비를 사용해야 해 공정이 복잡하고 비용이 상대적으로 많이 든다. 4칩과 라이닝의 상호 연결 기술

현재 플렉시블 기판과 집적회로의 상호 연결 기술은 주로 Au-Sn 공정 상호 연결, 각방향 이성 전도성 접착제 상호 연결, 비전도 접착제 상호 연결을 포함한다.

4.1 금석공정 연결 공정

이 공정은 IC칩의 금볼록점과 주석도금 FPC 내부 지시선을 이용하여 가열과 가압을 통해 접촉 표면에 금-주석 공정을 형성하여 연결의 목적을 달성한다.이런 방법의 용접온도는 반드시 금석공정의 형성온도(325-330°C)보다 높아야 하는데 이는 기저의 내열성에 대한 준엄한 시련이다.이 밖에 적절한 용접온도를 파악하기 어렵다.연결 부분의 온도가 상대적으로 낮을 때 내부 지시선의 공정 형성이 부족하여 내부 지시선의 회로가 열린다.그러나 연결 부분의 온도가 너무 높으면 용접 도구가 상승하고 떠나지만 금석 공정은 여전히 용융 상태이므로 내부 지시선의 회로가 쉽게 발생할 수 있습니다.또한 온도가 낮고 내부 지시선의 주석 도금층이 두꺼울 때 주석은 금에 흡수되지 않으며 (공정이 형성되지 않음) 단락과 누출을 초래할 수 있다.적절한 온도를 선택하는 것이 중요합니다. 이제 400도의 온도를 더 자주 사용합니다.

좁은 간격의 결합의 수요를 만족시키기 위하여 사람들은 또 금과 금의 접점의 열압결합공법을 연구, 개발하여 금속확산메커니즘을 리용하여 국부금속결합을 형성하였다.그러나 금의 용해점이 상당히 높기 때문에 확산을 형성하기 위해 금과 금의 결합은 금과 주석의 결합보다 더 높은 결합 온도와 더 긴 결합 시간이 필요하다.이때 기판의 변형은 매우 심각할 수 있다.그러나 초음파 보조 용접 기술과 플라즈마 표면 청소 기술을 사용하면 용접에 필요한 온도를 효과적으로 낮출 수 있습니다.업계에서는 공정 공정이 20um 이상 연결된 선 간격을 충족시킬 수 있으며, 그렇지 않으면 단락이 발생하기 쉽다는 의견이 지배적이다.

4.2 각방향 이성 전도성 필름(ACF) 연결 공정

ACF 소재는 미세한 금속 입자나 금속을 도금한 플라스틱 볼을 수지 소재에 분산하고 B단계 상태에 필름 형태로 존재한다.IC의 볼록점과 기판의 회로 사이에 ACF를 연결한 후, 적절한 압력, 온도 및 시간을 사용하여 수지를 흐르게 하고, 전도성 입자가 기판의 볼록점과 회로에 접촉하여 전도성을 실현한다.또한 적당한 전도성 입자 크기와 첨가량을 선택했기 때문에 볼록점과 볼록점은 서로 접촉하여 각방향 이성 전도성 특성을 실현할 수 없다.

시장에는 다양한 유형의 ACF가 있지만 가장 일반적으로 사용되는 것은 밀도가 40000~60000개/mm2인 열경화성 에폭시 수지 시스템에 분산되어 형성된 직경 3-5에의 도금 플라스틱 입자입니다.에폭시 수지는 열압 후 고화되고 수축되기 때문에 IC 볼록점과 기판 회로 사이의 결합 강도가 양호하고 전도성 입자가 압출되고 변형되며, 이로 인해 발생하는 탄성력은 전도성 입자와 상하 계면이 더욱 긴밀하게 접촉하여 전도성이 더욱 좋다.또한 전도성 입자가 탄성이기 때문에 연결 표면이 평탄하지 않더라도 전도성 입자에서 발생하는 압력 차는 전도성 입자의 탄성력에 의해 상쇄 될 수 있습니다.그러나 ACF는 전도성 입자로 인해 단락 문제가 있으며 너무 작은 선가중치로 인해 접점에서 캡처 할 수있는 전도성 입자가 매우 적어 선가중치 간격이 17 μm 미만인 IC 연결을 처리 할 수 없습니다.ACF 연결의 전기 신뢰성은 공정보다 못하다.이후 환류 용접 과정에서도 열 응력으로 인해 변형되어 전도도가 낮아지고 심지어 회로가 열릴 수 있습니다.그럼에도 불구하고 ACF 접착 과정의 다양한 매개변수 (압축 온도, 압력, 시간, 가열 속도 등) 를 파악하면 ACF의 신뢰성은 요구를 완전히 충족시킬 수 있습니다.또한 ACF 공정은 압제 온도가 낮고 (200 ° C 미만), 가공이 간단하며 생산률이 높고 친환경적인 특징을 가지고 있습니다.COG와 COF의 주요 연결 방식이 되었습니다.또한 ACF는 플렉시블 기판과 유리 패널을 연결하는 주요 방법입니다.

4.3 비전도 접착제(NCA) 연결 공정

NCA 접합 방법은 주로 칩과 기판 양쪽 전극의 직접 접촉에 의존하여 전도를 실현하는데, NCA의 목적은 수지의 경화와 수축을 통해 전극 압접을 완성하고 수지의 기계적 성능을 이용하여 전극 사이의 접촉과 전도를 유지하는 것이다.억압적인 힘이 필요하다.NCA 소재는 볼록점과 라이닝 회로의 간접점 간의 결합력을 제공하고 접점을 보호하며 신뢰성을 유지하는 역할을 한다.그러므로 이 재료는 반드시 다음과 같은 특성을 가져야 한다: 좋은 기계와 물리적 성능, 고Tg, 고탄성 계량, 고수축 및 저열 팽창 계수, 좋은 윤습 효과, 습기 방지 성능, 접착 성능과 충격 방지 성능을 포함한다;그것은 고온 (20초, 150~250도) 에서 짧은 시간 내에 고화될 수 있다;그것은 우수한 전기 절연 성능을 가지고 있다.NCA 프로세스는 ACF 프로세스와 호환되며 정렬 장치 앞에 전기 접착 장치를 추가하기만 하면 됩니다.NCA 공정에서 볼록점과 라이닝 회로는 직접 기계적으로 접촉하여 가로 단락이 발생할 확률이 매우 적다.따라서 NCA는 공정과 ACF 공정의 한계 간격보다 작은 IC 연결(17μm 또는 그 이하)을 처리할 수 있다.그러나 NCA는 ACF보다 재료에 대한 요구가 더 높습니다.예를 들어, 칩 볼록 블록의 높이의 평탄도는 양호해야 하고, 기판 표면은 매우 평탄해야 하며, 기재는 더 높은 사이즈 안정성을 가져야 하며, 연결선은 산화층이 형성되지 않도록 도금해야 한다.NCA의 연결 신뢰성은 아직 검증이 필요합니다.이러한 요소들은 NCA의 사용을 제한하여 당분간 주류 프로그램이 될 수 없게 한다.

6 결론

고밀도 패키징 기술의 발전에 따라 COG 및 COF 기술은 다양한 평면 패널 및 개인 휴대 제품에 널리 사용되었습니다.COG 및 COF 기술은 고밀도, 다중 I/O 및 전도성 접착제 패키지를 주로 사용하는 등의 장점으로 인해 LCD 드라이브 IC의 주요 패키지 형태가되었습니다.COF는 매우 유망한 포장 기술입니다.플렉시블 회로 제조 기술의 진보로 인해 구부러진 강도가 높으며 소스 없는 컴포넌트를 추가할 수 있으며 공중 지시선을 만들 필요가 없으며 패널 면적의 활용도가 높습니다.LCD 패키지 이외의 고밀도 패키지 분야로 확장되었으며 ACF 상호 연결 기술과 결합하여 COF 기술은 현재 패키지 밀도가 가장 높은 패키지 형태가되었습니다.