패키지 연삭 시 휠 입도에 따른 노출된 가공물의 표면 양상과 접합 특성 연구

A Study on the Surface Patterns and Bonding Characteristics of Exposed Materials based on Wheel Grit Size during Package Grinding

2.xD 패키지 구조에서 고속, 고대역폭 실현을 위해 인터포저 (Interposer) 혹은 브리지 다이와 이종 칩 간 접합공정에 높은 기술력을 요하는 공법이 연구되고 있다. 특히 접합면 연삭 (Grinding) 공정은 그 핵심 기술에 속한다. Cu layer를 포함한 인터포저나 브리지 다이를 기판에 접합한 후 Cu처럼 전기적 연결이 가능한 금속 소재를 연삭 공정으로 노출하여 이종 칩을 서로 연결하는 방식은 종래의 패키징 기술을 그대로 활용하는 공법이다. 다만, 2.xD 패키지처럼 미세범프의 대량 접합 공정에서 양산 가능한 수율과 품질을 충족하려면 높은 정밀도를 기반으로 한 공법 개발이 요구된다. 본 논문에서는 2.xD 패키지 구조의 이종 칩 접합을 위한 다중 가공물 연삭 과정에서 연삭 휠의 입도를 변수로 하여 패키지 연삭을 진행하였고, 노출된 가공물의 표면 양상 및 접합 특성에 관해 연구하였다. 본 연구의 고찰을 통해 고품질 접합을 위한 연삭 공정을 최적화하여 첨단 패키징 기술 발전에 기여할 수 있을 것이라 기대한다.

To realize high speed and high bandwidth in the 2.xD package structure, methods requiring high technology are being studied for processes such as interposer or bridge die bonding, as well as heterogeneous chip bonding. Particularly, the grinding process of bonding surfaces is considered a key technology. The method of bonding an interposer or bridge die including Cu layers to a substrate and then exposing metallic materials such as Cu, which can be electrically connected, through a grinding process to connect heterogeneous chips is an approach that utilizes conventional packaging techniques. However, to meet the yield and quality standards required for mass production in processes involving the largescale bonding of micro-bumps, as seen in 2.xD packages, it is essential to develop techniques based on high precision. This paper investigates the multi-material grinding process for heterogeneous chip bonding in a 2.xD package structure, using the grit size of the grinding wheel as a variable. The study examines the surface patterns and bonding characteristics of the exposed materials achieved through the grinding process. Through this study, we aim to optimize the grinding process for high-quality bonding, thereby contributing to the development of advanced packaging technologies.