소개
Intel EMIB-T 패키지에서 로직 다이를 접합할 때 생기는 열 노출 문제를 다룬다. 가압은 유지하면서 발열 위치를 접합부로 옮기는 공정과, Intel과 함께 진행할 공동 검증 프로그램을 제안한 기술 자료다.
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요약
EMIB-T에서는 TCB 가열 헤드의 열이 로직 다이를 지나 접합부에 닿아, 실리콘 브리지와 유기 기판의 열팽창 차이가 응력과 휨으로 남는다. 1470 nm 광은 실리콘을 투과해 패드 쪽 흡수층에서 열로 바뀐다. 투명 헤드로 가압한 채 로직 접합부를 한 번에 가열하는 공정과 공동 검증 프로그램을 제안한다.
결론
로직 다이를 열압착 본딩(TCB)으로 붙이면 가열 헤드가 다이 전체의 온도를 올려 접합부에 열을 전달한다. Intel EMIB-T처럼 유기 기판 안에 실리콘 브리지를 묻은 구조에서는 실리콘과 유기 재료의 열팽창이 다르고, 구속된 상태에서 그 차이가 응력으로 바뀐다. 결과로 생기는 휨과 국부 변위는 미세 피치 접촉과 정렬을 어렵게 한다. 이 자료는 가압은 그대로 두고 열이 생기는 위치를 바꾼다. 1470 nm 광의 광자 에너지는 0.843 eV로 실리콘 밴드갭(약 1.12 eV)보다 낮아, 광은 실리콘을 지나 접합부 쪽 흡수층에 도달하고 그곳에서 열로 바뀐다. 열은 짧은 경로로 접합부에 전도된다. 광 투과, 금속 그림자, 흡수층 분포가 설계 입력이다. 면광원은 로직 다이의 접합부 전체를 한 번의 조사로 가열하고, 이웃한 HBM은 조사 영역 밖에 둔다. 투명 서멀클러치 헤드는 세 가지 일을 함께 맡는다. 로직 다이 면적 전체에 1470 nm 광을 투과시키고, 평탄한 접촉면으로 하중을 고르게 걸어 접합 접촉과 정렬을 유지하며, 접촉 열전도와 헤드 열용량을 조절해 다이의 열을 빼는 경로가 된다. 조사 중에는 접합 열 구간을 지키고, 조사 후에는 조립체가 식는 동안 가압을 유지한다. 원본이 제시하는 효과는 목표다. 브리지 주변의 열팽창 불일치 하중 감소, 접합 중 접촉 안정, 이미 조립된 부품의 열 교란 감소, 조립 사이클 중 열 구간 단축을 같은 시험 기판에서 현행 TCB와 비교해 측정한다. 비교는 기준 TCB, 1470 nm 면조사 접합, 면조사 접합과 서멀클러치 헤드 결합의 세 조건으로 하고, 접합 품질(데이지체인 저항, 단면·보이드, 기계 강도), 열 노출(로직·기판 온도 이력, 재료 한계온도 초과 시간, 인접 HBM 온도), 기계 응답(공정 중 휨, 국부 접합 변위, 접합 후 잔류 형상)을 함께 본다. 첫 적용처는 로직 다이를 EMIB-T 패키지 기판에 붙이는 공정이다. 광원과 헤드를 로직 다이 면적에 맞추고, HBM과 내장 브리지 쪽으로 전도되는 열을 모니터링한다. HBM 접합은 별도의 광 접근 설계가 필요한 과제로 남긴다. 원본은 Intel과의 공동 EMIB-T 타당성 검증 프로그램을 제안하며 끝난다. Intel은 대표 적층 구조와 범프 맵, 기준 TCB 조건, 접합 품질·휨 한계를 제공하고, 쿨스는 1470 nm 면조사 개념, 투명 서멀클러치 헤드, 광·가압 통합 공정을 맡는다. 첫 산출물은 계측 장비를 붙인 로직 접합 시험편으로, 같은 접합 품질에서 열 이력을 비교하고 휨을 측정한 결과다.
주제
- 패키징
- 열제어
