귀금속/합금 계면 및 표면 산화 제어 기반 전자 패키징 신뢰성 및 공정 안정화 연구

Interfacial and surface oxidation control for electronic packaging reliability and stable materials processing

연구 내용

Au/Ag 와이어 본딩과 Pd 함량에 따른 intermetallic 성장, 고습·고온 신뢰성을 분석하고 표면 산화물/오염층 제거 공정으로 고순도 소재의 안정성을 확보하는 연구

마이크로 사이즈 귀금속 와이어 본딩에서 Pd 함량과 Al 패드 두께 같은 공정 변수가 intermetallic compound 형성과 void 생성에 미치는 영향을 분석합니다. 4-point probe, micro-hardness tester, SEM-EDS, FAB 분석을 통해 전기적·기계적 특성과 고습/고온 신뢰성의 변화를 평가하고, 계면에서의 미세조직 재배열을 근거로 내구성 향상 메커니즘을 정리합니다. 또한 Zr계 다공체 및 고순도 합금에서 질소 분위기 산화 안정화와 UVO3 크리닝 공정을 통해 표면 오염층과 산화성 상변화를 제어하는 방향으로 확장하여 공정 안정성을 확보합니다.

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연구 흐름

초기 연구에서는 Pd 함량을 포함한 Ag 또는 Au계 와이어의 본딩 특성과 FAB 형성 거동을 확인하고, 계면에서 Pd 분포와 취약 상(Intermetallic)의 형성에 따른 고습 신뢰성 변화를 해석했습니다. 이후에는 Al 패드 두께 조건을 추가하여 고온(175°C) 장시간 열처리 후 IMC 상변화와 void 발생 시점을 비교하며, Pd의 적용 범위를 공정 조건 관점에서 정리했습니다. 동시에 표면 오염 및 산화 문제를 공정 전처리로 해결하기 위해 질소 분위기 안정화와 UVO3 크리닝 공정을 적용하고, micro-Raman, XPS, XRD 기반으로 오염층 제거 여부와 상 변화를 추적하는 연구로 확장되었습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

Au/Ag 마이크로 와이어 접합 신뢰성 향상
고습 조건 전기적 저항 안정화
intermetallic compound 성장 억제 공정
온도 상승 환경 고온 신뢰성 평가
귀금속 합금 스트리핑 공정 대체
부식 저항성 계면 형성 기반 패키징
수소 정제용 고순도 Zr 기반 전처리
표면 산화물 제거 UVO3 클리닝
질소 분위기 산화 안정화 소재 설계
제조 공정 기반 미세구조 제어 기술