Physical / Chemical Properties-Adhesion Strength

 

Adhesion Strength는 일반적으로 두 계면의 접착 강도를 의미하며 Test 방법에 따라 다음과 같이 분류 할 수 있습니다.

 

Die Shear Test

 

A. Die Shear Strength
상기그림과 같은 방향으로 Shear Stress를 가해 Silicon Die를 밀어줌으로써 접착강도를 측정하는 방법입니다. Die Shear Strength는 상온 및 고온에서 측정이 가능하지만 Large Chip(통상적으로 100X100 sqr.mil 이상)을 상온에서 Test하는 경우, 접착강도가 Silicon Chip의 파괴강도(Fracture Strength)를 능가하기 때문에 Chip이 깨지는 현상이 발생합니다. 이때 장비가 나타내는 치수는 무의미하기 때문에 Large Chip의 경우 고온에서 Test하는 것이 바람직하며, 이를 Hot Die Shear Strength라 합니다. HDSS Test시 경화된 접착제의 강도는 Expose온도와 시간에 따라 민감하게 변하므로 시료를 Heater Block 위에 놓고 일정한 Dwell Time후 Test를 진행하는 것이 중요하며 이것이 Standard Deviation을 낮추고 의미있는 Data를 산출할 수 있는 방법입니다. 일반적으로 Assembly업체에서의 Wirebonding 온도와 시간을 Simulation하여 통상적으로 230℃내외에서 30초 내지 60초의 Dwell Time을 주고 있으며 이는 접착제가 Wirebonding공정에서 받는 Mechanical Force를 견딜 수 있는 충분한 접착강도를 갖고 있는 지를 예측할 수 있는 중요한 방법입니다. 그러나, Small Chip의 경우 고온 접착강도가 매우 약하기 때문에 Hot Die Shear Test는 무의미한 경우가 많습니다.

 

Lap Shear Strength

 

B. Lap Shear Strength
상기그림과 같이 Specimen을 Grip의 정 중앙에 고정시키고 접착면이 끊어질 때까지 Tensile Strength를 가하여 Lap Shear Strength를 측정합니다. 이 Test는 Adhesion Strength Test중에서도 매우 유용하게 사용되고 있는 방법이며 Specimen은 Etching된 Aluminum Panel의 Bonding Surface (0.49-0.52 inch2 )에 4mil의 Glass Fiber를 놓고 접착제를 도포해 Overlap시킴으로써 Bondline을 일정하게 유지시켜 만들고 있습니다. Specimen을 당기는 속도는 0.05 inch/min으로 하고는것이 일반적입니다.

 

Stud Pull Strength Test

 

C. Stud Pull Strength (상기그림참조)
Stud Pull Test는 Silicon Die와 Stud사이에 Film Adhesive로 접착한 후 Stud를 Silicon Die의 Surface와 90로 잡아당겨 Adhesive의 Tensile Strength를 측정하는 방법입니다.

 

Peel Strength Test

 

D. Peel Strength
Peel Strength Test시에는 상기그림과 같이 Foil을 90로 유지하면서 일정한 속도로 잡아당기는 것이 중요합니다(0.5 inch/min정도).

 

 

 

 

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