이방성 전도 접착제 물성과 유기 기판 플립 칩의 신뢰성에 미치는 비전도성 충진재의 영향 = Effect of Non-Conducting Filler Additions on Anisotropic Conductive Adhesives(ACAs) Properties and the Reliability of ACAs Flip Chip on Organic Substrates

국문 초록 (Abstract)

비전도성 충진재를 포함한 개선된 이방성 전도 접착제의 열적/기계적 특성과 이를 이용한 유기 기판용 플립 칩의 신뢰성에 미치는 충진재 양의 영향을 고찰하였다. 비전도성 충진재 양이 다른 개선된 이방성 접착제의 특성을 살펴보기 위해 differential scanning calorimeter (DSC), thermo-gravimetric analyzer (TGA), dynamic mechanical analyzer (DMA), thermo-mechanical analyzer (TMA)을 사용하였다. 비전도성 충진재의 양이 증가함에 따라 열팽창계수는 감소하였고, 상온에서의 storage modulus는 증가하였다. 추가로, 충진재의 양이 증가하면 DSC에 의한 유리전이온도와 TMA에 의한 유리전이온도도 증가하였다. 그러나 TGA 거동은 거의 변화가 없었다. 이방성 전도 접착제를 사용한 유기 기판 플립 칩의 신뢰성 테스트를 위해 열주기 시험, 고온고습 시험, 고온건조 시험을 수행하였는데, 주로 열주기 시험에서 이방서 전도 접착제의 열팽창계수의 영향이 컸다. 비전도성 충진재를 포함해서 낮은 열팽창계수와 높은 storage modulus를 갖는 이방성 전도 접착제에 의해 부착된 플립 칩의 신뢰성이 비전도성 충진재를 포함하지 않은 이방성 전도 접착제에 의한 플립 칩의 신뢰성보다 더 좋게 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We investigated the effect of filler content on the thermo-mechanical properties of modified ACA composite materials by incorporation of non-conducting fillers and the reliability of flip chip assembly on organic substrates using modified ACA composite materials. For the characterization of modified ACA s composites with different content of non-conducting fillers, differential scanning calorimeter (DSC), and thermo-gravimetric analyzer (TGA), dynamic mechanical analyzer (DMA), and thermo-mechnical analyzer (TMA) were utilized. As the non-conducting filler content increased, CTE values decreased and storage modulus at room temperature increased. In addition, the increase in the content of filler brought about the increase of Tg^{DSC}$ and $Tg^{TMA}$. However, the TGA behaviors stayed almost the same. Contact resistance changes were measured during reliability tests such as thermal cycling, high humidity and temperature, and high temperature at dry condition. It was observed that reliability results were significantly affected by CTEs of ACA materials especially at the thermal cycling test. Results showed that flip chip assembly using modified ACA composites with lower CTEs and higher modulus by loading non-conducting fillers exhibited better contact resistance behavior than conventional ACAs without non-conducting fillers.