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Die Attach Adhesive가 갖추어야 할 필수 요건으로는 충분한 Adhesion Strength와 좋은 작업성 및 Thermal Stress를 흡수할 수 있는 유연성등 많은 것들이 있지만 이런 기본적인 특성들도 최적의 공정 조건에서 그 특성을 제대로 발휘할 수 있습니다. 대부분의 Assembly업체에서 공정 조건을 최적화 시키기 위하여 많은 실험을 통해 노력하고 있지만 Bondline Thickness와 Die Tilt에 대해서는 보유하고 있는 Die Bonder의 상태가 각각 다르기 때문에 최적화 시키는 데 어려움을 겪고 있습니다. Bondline이 지나치게 얇거나 심한 Die Tilt가 발생된 경우에는 Wire Ball Bonding불량이나 Chip Damage를 초래할 수 있으며, 신뢰성 Test에서 Delamination이나 Package Crack같은 Failure를 유발시킬 가능성도 있습니다.  이런문제에 대하여 오랜 연구를 통하여 Adhesive에 구형의 Spacer를 첨가시킬 경우 일정한 Bondline Thickness유지와 Die Tilt개선에 효과가 있음을 확인한바 있으며 수년전부터 Spacer가 첨가된 우수한 제품들이 시장에 공급되어 왔습니다. Conductive Material에 첨가되는 Silver Spacer의 경우에는 Silver  Flake와 마찬가지로 Pure Silver로 구성되어 있으며 매우 Soft하기 때문에 Die Bonding이나 Wirebonding시 Chip에 Damage를 줄 우려가 전혀 없습니다. 전세계적으로 가장 많이 사용되는 제품 평균 직경이 1Mil인 Silver Spacer를 첨가하여 Bondline Thickness 및 Die Tilt를 측정한 Data와 Spacer가 실제 Bondline내에서 존재하고 있는 모습등의 자료를 계속 수집, 모니터하고 있습니다.

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3개 칩을 스택한 S-CSP

3차원 적층 패키지는 SIP의 한 분야로서 칩 또는 패키지 적층을 통해 두께 방향의 부피 밀도를 높여 패키지 면적에 비해 Si 효율을 극대화 시키는 기술로서 최근 활용이 급증하고 있습니다.
3차원 적층 패키지는 Flash, SRAM, DRAM, baseband, mixed signal, analog 및 logic 소자 등 다양한 소자들을 적층함으로서 system integration을 개선하는 기술로서 휴대용 전자/통신제품의 크기, 무게, 가격 등을 더욱 낮추는데 없어서는 안되는 기술입니다. 최초의 3차원 적층 패키지는 CSP에 몇 개의 칩을 적층한 Stack-CSP(S-CSP) 출현으로 시작하였습니다. 1999년 앰코/샤프는 세계 최초로 3개의 칩을 적층한 S-CSP를 개발하였습니다. S-CSP는 앰코와 샤프가 주도하여 규격화, 가격 저렴화, 공급선 및 인프라 확보 등을 개선하고 있습니다.
S-CSP는 대부분 휴대폰 제조업체의 메모리 블록과 baseband 부분에 적용되고 있습니다. S-CSP는 두개의 TSOP 패키지로 사용할 때에 비해 크기와 무게가 1/3에 불과합니다.
이와 같은 이유로 S-CSP의 수요는 휴대폰 수요의 급증 및 다양한 기능 요구에 따라 수요가 늘어날 것으로 예측되고 있습니다.
이는 S-CSP 만이 유일하게 휴대폰, PDA, memory block 등에서의 엄청난 수요를 적정한 가격과 시장이 요구하는 시간요구 조건을 맞출 수 있는 대안으로 제시되고 있습니다. 이에 따라 장비, 테스트, 재료, 서비스 공급자 등의 인프라 구조가 급속도로 형성되고 있습니다. 일본의 휴대폰 제조업체는 3개의 칩을 적층한 S-CSP를 적용하고 있으며 이를 통해 휴대폰 부피 및 무게를 거의 40-60 cc와 gram으로 낮출 수 있었습니다. 이로 인해 차세대 고성능/고전송 속도 휴대폰인 I-Mode나 3G handset 등이 가능하게 되었습니다.

여러 가지 Stack-CSP 패키지 종류

플립칩 S-CSP 패키지

S-CSP 패키지 로드맵

Flash와 SRAM 2개의 CSP 패키지 모습

P 패키지 및 MCM 대 하나의 3-D S-CSP 비교

또 다른 관심을 Rm는 multichip 3-D 패키지는 stacked MCM (S-MCM)입니다. 3개의 칩이 3개 모두를 적층하기 어려울 경우 2+1의 칩 구조로 이를 해결할 수 있습니다. 상기그림은 여러 가지 칩 적층 구조와 multichip 패키징 구조의 예를 보여 주고 있습니다. 또한 와이어 본딩을 사용한 S-CSP 패키지의 패키지 효율을 대폭 증가시킬 수 있는 방법이 플립칩과 와이어 본딩을 공히 사용하는 패키지입니다. 상기그림은 3-D 패키지의 발전 경향을 한눈으로 볼 수 있습니다.

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A. 정의 : Resin Bleed 현상은 Epoxy가 Silver입자와 분리되어 접착표면에서 흘러 나가는 것으로써 이 물질이 Wirebonding할 표면까지 흘러갈 때는 심각한 문제를 야기시킬 수 있습니다. Resin Bleed는 대부분의 경우 Dispensing후에 바로 생기지만 때에 따라서는 경화가 시작되면서 나타날 수도 있습니다. Resin Bleed된 물질의 성분이 접착제에서 Silver를 제외한 성분과 동일함이  FTIR Analysis를 통해서 이미 밝혀진바 있습니다.