• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권2호
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• pp.21-28
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• 2010

본 논문에서는 온도 사이클이 진행되는 동안 비선형 거동과 크립 거동을 보이는 FC-PBGA 패키지 솔더볼의 변형거동을 알아보기 위하여 시간에 종속하는 거동을 적용 시킬 수 있는 점소성 모델과 크립 모델에 대하여 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석 결과의 신뢰성을 평가하기 위하여 무아레 간섭계를 이용하여 온도변화에 따른 열변형 실험을 수행하였다. 전체적인 굽힘변위는 Anand 모델과 변형률 분리 모델 모두 실험결과와 잘 일치하였으나 솔더볼의 변형률은 Anand 모델의 경우 큰 차이를 보이고 변형률 분리 모델의 경우 상당히 일치하는 계산결과를 얻었다. 따라서 본 논문에서는 변형률 분리 모델을 이용하여 시간에 종속하는 FC-PBGA 패키지 솔더볼의 크립 거동을 검토하였다. 솔더를 포함한 패키지에 온도변화가 생길 때 고온에서는 시간이 지남에 따라 크립 거동에 의해 솔더의 응력이 점차 완화되는 현상을 나타내고 있음을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권1호
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• pp.65-69
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• 2008

본 연구는 실리콘 칩의 휨 강도가 칩 이면에 존재하는 웨이퍼 그라인딩 관련 결함(스크래치)의 존재에 크게 영향을 받을 수 있음을 보여준다. 반면, 프라스틱을 이용하여 몰딩된 패키지 상태에서의 휨 강도는 칩 이면과 패키지 몸체와의 접착력이 우수할 경우 칩 이면의 스크래치에 의해 크게 영향을 받지 않음을 보여준다. 본 논문에서 프라스틱 패키징 전후 스크래치 마크에 대한 휨 강도의 차별화된 의존도가 왜 발생하는지에 대한 설명이 수록되어 있다. 본 연구에서는 웨이퍼의 이면연마 과정에서 필연적으로 남게 되는 스크래치 마크를 가진 칩들을 프라스틱 패키징 하여 휨 강도를 평가하였다. 칩의 휨 강도는 스크래치 마크의 깊이에 따라 크게 영향을 받지만, 패키지 상태에서는 그 영향력이 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 분석결과 거친 스크래치를 가진 칩들은 프라스틱 패지지 몸체와의 결합력이 양호하여 칩 이면의 스크래치 마크에 집중될 수 있는 응력을 패키지 몸체에 의해 상당부분 흡수할 수 있기 때문인 것으로 평가되었다. 따라서, 얇은 패키지의 개발을 위해서는 칩 이면에 존재하는 스크래치의 제거뿐만 아니라 칩과 패키지 몸체 사이의 접착력 향상을 위한 방안이 함께 고려되어야 한다는 것을 알 수 있다. 또한, EMC 재질 개선에 의해 웨이퍼 그라인딩 공정 단순화를 이루어 제품의 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 전망된다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2000년도 추계 기술심포지움 논문집
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• pp.61-64
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• 2000

IMT 2000 단말기용 2.14 GHz 대역의 저잡음 증폭기 (Low Noise Amplifier, LNA)를 MCM-C 기술을 이용하여 제작하고 그 특성을 측정하였다. 먼저 저잡음 증폭기 회로를 설계한 후, 각 소자들의 고주파 library를 이용한 회로 시뮬레이션으로과 특성을 확인하였다. 시뮬레이션 상에서 이득(Gain)은 17 dB 였으며, 잡음지수 (Noise Figure)는 1.4 dB 였다. MCM-C 저잡음 증폭기는 LTCC 기판과 전극 및 저항체의 동시소성에 의해 코일(L), 콘덴서(C), 저항(R)을 기판 내부에 넣었으며, 마이크로 스트립 라인과 SMD 부품의 실장을 위한 Pad를 최상부에 제작하였다. 기판은 총 6 층으로 구성하였으며, 내부에 포함된 수동소자는 코일 2개, 콘덴서 2개, 저항 3개 등 총 7 개 였다. 시작품의 특성 측정 결과, 2.14 GHz에서 이득은 14.7 dB 였으며, 잡음지수는 1.5 dB 정도의 값을 가졌다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.7-11
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• 2004

본 논문에서는 $\lambda$/4 헤어핀 공진기를 2.4 GHz 대역의 LTCC(Low Temperature Co-fire Ceramic) 대역통과 필터의 설계에 적용하였다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 전송선로의 폭을 일정하게 유지한 상태로 특성임피던스를 변화시킬 수 있어, 등가적으로 SIR(Stepped Impedance Resonator)로 동작한다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 평행결합 선로와 전송선로 부분으로 구성된다. 따라서 공진기의 두 부분의 특성임피던스는 서로 다른 값을 갖는다. 또한 공진기 사이의 결합량을 조절하기 위하여 사용하는 부가적인 결합 패턴은 결합위치에 따라 결합량을 다르게 할 수 있다. 평행 결합선로의 결합 구조와 부가적인 결합 패턴을 모두 고려한 대역통과 필터를 설계하기 위해서 두 결합구조의 등가회로를 하나의 인버터로 통합하는 과정을 제시하였다. 2.4GHz 대역에서 150 MHz 대역폭의 대역통과 필터를 적층 구조로 설계하여 설계 결과와 잘 일치하는 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권6호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문은 패키징 인덕터를 이용한 완전 집적화된 DC-DC 벅 컨버터를 소개한다. 사용된 패키징 인덕터는 본딩 와이어와 리드 프레임의 기생 인덕턴스를 포함한다. 이들은 실리콘 위에서 구현되는 온-칩 인덕터 보다 높은 Q 인자를 가진다. 또한 본 논문은 고주파 스위칭 컨버터의 효율적인 레귤레이션을 위해 로우-스윙 게이트 드라이버를 제안한다. 로우-스윙 드라이버는 다이오드-커넥티드 트랜지스터의 전압 드롭을 이용한다. 제안된 컨버터는 $0.13-{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 설계 및 제작되었다. 제작된 벅 컨버터의 효율은 입출력 전압비가 3.3 V/ 2.0 V와 2.8 V/ 2.3 V 일 때, 각각 68.7%, 86.6%로 측정되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.69-74
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• 2017

인쇄전자소자 금속 배선의 고온 신뢰성 평가를 위해 스크린 프린팅 기법으로 도포된 Ag 박막과 폴리이미드 기판 사이의 계면접착력을 $200^{\circ}C$ 후속 열처리 시간에 따라 $180^{\circ}$ 필 테스트를 통해 평가하였고, 박리 계면 미세구조를 분석하였다. 후속 열처리 전 필 강도는 약 16.7 gf/mm 이었고, 열처리 24 시간 후 필 강도는 29.4 gf/mm까지 증가하였는데, 이는 초기 열처리에 의해 접합계면에서 Ag-O-C 화학 결합의 증가와 바인더의 organic bridges 효과가 주 원인인 것으로 판단된다. 한편, 열처리 시간이 48, 100, 250, 500 시간으로 더욱 증가함에 따라 필 강도는 각각 22.3, 3.6, 0.6, 0.1 gf/mm으로 급격히 감소하는 거동을 보였다. 이는 $200^{\circ}C$의 고온에서 장시간 노출되었을 때 Cu/Ag 계면 산화막 형성이 주 원인인 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.53-59
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• 2009

PCB 표면 개질 및 세정에 있어서 저압 수은 램프를 이용한 UV 장비가 널리 사용되어왔다. 본 연구에서는 공정의 생산성을 향상 시키기 위하여 기존 UV 장비를 대체하여 리모트 DBD 방식의 대기압플라즈마 장비를 새로이 개발하였다. 두 장비의 생산성 비교는 처리 시간 증가에 따른 표면 접촉각의 변화를 측정함으로써 정량적으로 비교할 수 있었다. 측정 결과 대기압 플라즈마 장비의 생산성이 UV 장비에 비하여 매우 우수한 것으로 확인 되었다. 또한 XPS를 이용한 표면 조성 측정 결과 동일한 접촉각 수준에서 UV 및 대기압 처리의 효과는 유사한 것으로 파악되었다. 즉, 유기 오염 수준이 감소되었으며 표면 일부 표면 원소가 산회되었다. 최종적으로 대기압 플라즈마를 BGA제조의 플럭스 도포 공정에 적용하였는데, 대기압 플라즈마를 처리함으로써 도포 공정의 균일도가 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.83-88
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• 2018

Cu/Ni/Sn-Ag 미세범프 접합 공정후 Ni/Sn-Ag접합계면에 잔류한 비전도성 필름(non-conductive film, NCF) trap 형성이 전기적 신뢰성에 미치는 영향을 분석하기 위해 온도 $150^{\circ}C$, 전류밀도 $1.5{\times}10^5A/cm^2$ 조건에서 electromigration (EM) 신뢰성 실험을 진행하였다. EM 신뢰성 실험 결과, NCF trap이 거의 없는 Cu/Ni/Sn-Ag 미세범프가 NCF trap이 형성된 미세범프 보다 약 8배 긴 EM 수명을 보여주고 있다. 저항 변화 및 손상계면에 대한 미세구조 분석결과, Ni/Sn-Ag접합계면에 공정 이슈에 의해 형성된 NCF trap이 Ni-Sn 금속간화합물/Sn-Ag솔더계면에 보이드를 유발하여 EM 원자 확산을 방해하기 때문에 빠른 보이드 성장에 의한 전기적 손상이 일찍 발생하는 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.1-10
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• 2022

최근 반도체 소자는 모바일 전자제품과 wearable 및 flexible한 소자와 기판의 다양한 활용으로 많은 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 이들 반도체 칩 접합 공정 중 기판과 솔더의 열팽창 계수(CTE)의 차이와 기판 및 부품 전체에 인가되는 과도한 열 영향은 소자의 성능 및 신뢰성에 영향을 주며, 최종적으로 휨(warpage) 현상 및 장기 신뢰성 저하 등을 초래한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 저온에서 공정이 가능한 저융점 솔더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Sn-Bi, Sn-In 등 다양한 저융점 솔더 합금 중 Sn-Bi 솔더는 높은 항복 강도, 적절한 기계적 특성 및 저렴한 가격 등의 이점이 있어 유망한 저온 솔더로 각광받고 있다. 그러나 Bi의 높은 취성 특성 등 단점으로 인해 솔더 합금의 개선이 필요하다. 본 review 논문에서는 다양한 미량 원소와 입자를 첨가하여 Sn-Bi 소재의 기계적 특성 개선을 위한 연구 동향을 소개하며 이를 비교 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.43-48
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• 2022

인쇄전자소자의 금속배선 적용을 위해 스크린 프린팅 Ag/폴리이미드(polyimide, PI) 사이의 계면접착력을 85℃/85% 상대습도의 고온/고습 처리 시간에 따라 PI 필링을 통한 90° 필 테스트로 평가하였다. 고온/고습 처리 전 필 강도는 약 25.99±1.47 gf/mm이었고, 500시간 동안 고온/고습 처리 후 필 강도는 6.05±0.54 gf/mm까지 지속적으로 감소하였다. 박리 파면에 대해 X-선 광전자 분광법 분석 결과, 이는 Ag/PI 계면으로 수분이 지속적으로 침투하여 계면 근처 PI 일부가 가수분해되어 weak boundary layer를 형성하기 때문이고, 이로 인해 고온/고습 처리 전 Ag/PI 계면 박리모드가 고온/고습 처리 후 계면 근처 PI의 얕은 내부 박리 모드로 변경된 것으로 판단된다.