• 제목/요약/키워드: Hermetic

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RF-MEMS 소자의 웨이퍼 레벨 밀봉 패키징을 위한 열압축 본딩 (Thermocompression bonding for wafer level hermetic packaging of RF-MEMS devices)

  • 박길수;서상원;최우범;김진상;남산;이종흔;주병권
    • 센서학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.58-64
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    • 2006
  • In this study, we describe a low-temperature wafer-level thermocompression bonding using electroplated gold seal line and bonding pads by electroplating method for RF-MEMS devices. Silicon wafers, electroplated with gold (Au), were completely bonded at $320^{\circ}C$ for 30 min at a pressure of 2.5 MPa. The through-hole interconnection between the packaged devices and external terminal did not need metal filling process and was made by gold films deposited on the sidewall of the throughhole. This process was low-cost and short in duration. Helium leak rate, which is measured to evaluate the reliability of bonded wafers, was $2.7{\pm}0.614{\times}10^{-10}Pam^{3}/s$. The insertion loss of the CPW packaged was $-0.069{\sim}-0.085\;dB$. The difference of the insertion loss between the unpackaged and packaged CPW was less than -0.03. These values show very good RF characteristics of the packaging. Therefore, gold thermocompression bonding can be applied to high quality hermetic wafer level packaging of RF-MEMS devices.

비전도성 에폭시를 사용한 RF-MEMS 소자의 웨이퍼 레벨 밀봉 실장 특성 (Wafer Level Hermetic Sealing Characteristics of RF-MEMS Devices using Non-Conductive Epoxy)

  • 박윤권;이덕중;박흥우;송인상;김정우;송기무;이윤희;김철주;주병권
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.11-15
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    • 2001
  • 본 연구에서는 RF-MEMS소자의 웨이퍼레벨 패키징에 적용하기 위한 밀봉 실장 방법에 대하여 연구를 하였다. 비전도성 B-stage에폭시를 사용하여 밀봉 실장하는 방법은 플립칩 접합 방법과 함께 MEMS 소자 패키징에 많은 장점을 줄 것이다. 특히 소자의 동작뿐만 아니라 기생성분의 양을 줄여야 하는 RF-MEMS 소자에는 더욱더 많은 장전을 보여준다. 비전도성 B-stage 에폭시는 2차 경화가 가능한 것으로 우수한 밀봉 실장 특성을 보였다. 패키징시 상부기관으로 사용되는 유리기판 위에 500 $\mu\textrm{m}$의 밀봉선을 스크린 프린팅 방식으로 패턴닝을 한 후에 $90^{\circ}C$$170^{\circ}C$에서 열처리를 하였다. 2차 경화 후 패턴닝된 모양이 패키징 공정이 끝날 때까지 계속 유지가 되었다. 패턴닝 후 에폭시 놀이가 4인치 웨이퍼에서 $\pm$0.6$\mu\textrm{m}$의 균일성을 얻었으며, 접합강토는 20 MPa을 얻었다. 또한 밀봉실장 특성을 나타내는 leak rate는 $10^{-7}$ cc/sec를 얻었다.

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Forced Potential Scheme 미세 가열기를 이용한 부분 가열 저온 Hermetic 패키징 (Low Temperature Hermetic Packaging by Localized Heating using Forced Potential Scheme Micro Heater)

  • 심영대;신규호;좌성훈;김용준
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.1-5
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    • 2003
  • 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 마이크로 시스템 패키징의 문제점을 해결하기 위해 새로운 형상의 미세 가열기를 제작하여 패키징 실험을 시행하였다. 기존 형상의 미세 가열기와 새로운 미세 가열기의 형상을 각각 제작하여 접합시에 미세 가열기에 발생하는 열분포를 IR카메라를 이용하여 실험하였다. 기존 형상의 미세 가열기가 불균일하게 가열되는 반면, 새로운 형상의 미세 가열기는 매우 균일하게 가열되는 형상을 나타내었고, IR 카메라를 이용한 실험 결과를 바탕으로 각기 다른 형상의 미세 가열기를 이용하여 접합 실험을 실시하였다. 접합 실험시 사용한 미세 가열기는 폭 $50{\mu}m$, 두께 $2{\mu}m$로 제작하였으며, 0.2Mpa 의 압력을 Pyrex glass cap에 가한 상태에서 150mA의 전류를 공급하여 접합을 완료하였다. 접합이 완료된 시편들에 대해서 IPA를 통한 leakage check실험을 실시하였으며, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 66%가 테스트를 통과한 반면 새로운 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 85%이상이 테스트를 통과하였다. Leakage 실험을 통과한 각각의 시편들에 대해서 접합력 측정을 실시한 결과, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 15∼21Mpa의 접합력을 나타내었고, 새로운 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 25∼30Mpa의 우수한 접합력을 나타내었다.

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Window 밀폐형 광 커넥터의 허용 공차에 관한 연구 (Study of the Acceptable Tolerances of a Window Hermetic Optical Connector)

  • 전우성;정미숙
    • 한국광학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.210-217
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    • 2022
  • Window 밀폐형 광 커넥터의 정렬오차로 인해 발생하는 광 손실을 감소시키기 위해 정렬용 기구물의 허용 공차에 대한 연구를 진행하였다. 광섬유 간 결합을 위해 사용되는 광 커넥터는 광신호 전달 및 광통신 시스템의 전달 거리 증가를 위해 높은 광효율을 유지 및 향상시키는 것이 중요하다. Window 밀폐형 광 커넥터의 경우 정렬용 기구물을 통해 광학계를 정렬하며, 이때 두 커넥터를 결속한 채 사용하기 때문에 구성요소가 고정되어 추가적인 정렬이 불가능하다. 광 커넥터의 광학계 정렬을 위해 사용되는 하우징 시스템 및 정렬 핀이 가지는 정렬오차는 광 손실을 발생시켜 광통신 시스템의 심각한 문제를 야기한다. 따라서 해당 광 커넥터의 정렬용 기구물 제작 시 요구되는 허용 공차에 대한 연구를 위해 광 커넥터의 광학 부품인 볼렌즈와 window의 공차 분석을 진행하였다. 또한, single-mode와 multi-mode 광 커넥터 광학계를 각각 구현하여 광 효율 시뮬레이션을 진행하고, 그 결과를 기반으로 정렬용 기구물에 대한 허용 공차 값을 도출하였다.

Design and Fabrication of a Low-cost Wafer-level Packaging for RF Devices

  • Lim, Jae-Hwan;Ryu, Jee-Youl;Choi, Hyun-Jin;Choi, Woo-Chang
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제15권2호
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    • pp.91-95
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    • 2014
  • This paper presents the structure and process technology of simple and low-cost wafer-level packaging (WLP) for thin film radio frequency (RF) devices. Low-cost practical micromachining processes were proposed as an alternative to high-cost processes, such as silicon deep reactive ion etching (DRIE) or electro-plating, in order to reduce the fabrication cost. Gold (Au)/Tin (Sn) alloy was utilized as the solder material for bonding and hermetic sealing. The small size fabricated WLP of $1.04{\times}1.04{\times}0.4mm^3$ had an average shear strength of 10.425 $kg/mm^2$, and the leakage rate of all chips was lower than $1.2{\times}10^{-5}$ atm.cc/sec. These results met Military Standards 883F (MIL-STD-883F). As the newly proposed WLP structure is simple, and its process technology is inexpensive, the fabricated WLP is a good candidate for thin film type RF devices.

통계적 에너지 해석 기법에 의한 밀폐형 회전 압축기의 소음진동 전달경로 해석 (A Study on the Noise and Vibration Path of Hermetic Rotary Compressor by SEA)

  • 황선웅;안병하;정현출;정의봉;김규환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.869-874
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    • 2002
  • Hermetic rotary compressor is one of the most important components for air conditioning system since it has a great effect on both the performance and the noise and vibration of the system. Noise and vibration of rotary compressor is occurred due to gas pulsation during compression process and unbalanced dynamic force. In order to reduce noise and vibration, It is necessary to identify sources of noise and vibration and effectively control them. Many approaches have been tried to identify noise sources of compressor. However, compressor noise source identification has proven to be difficult since the characteristics of compressor noise are complicated due to the interaction of the compressor parts and gas pulsation. In this work, Statistical Energy Analysis has been used to trace the energy flow in the compressor and identify transmission paths from the noise source to the sound field.

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왕복동식 압축기 피스톤의 역학적 거동특성 (Dynamic Behavior Characteristics of Piston in Reciprocating Compressor)

  • 조인성
    • Tribology and Lubricants
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    • 제29권2호
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    • pp.105-110
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    • 2013
  • Refrigeration and air-conditioning compressors used in home appliances, including refrigerators and air conditioners, are typically hermetic-type reciprocating compressors. Because the shell is sealed by welding, it should be designed to have a semi-permanent life. The energy consumption of a hermetic-type reciprocating compressor is low, but because it operates continuously to maintain a constant temperature inside the refrigerator, it has a certain base load. In this type of compressor, the driving motor operates at a high speed (about 3,000 - 3,600 rpm), which causes valve damage, friction, wear, and high-frequency noise. Many studies have been conducted to solve these problems. To enhance the reliability and efficiency of the reciprocating compressor, the design conditions and operating environment of journal bearings should be considered. Dynamic behavior analysis should be carried out in terms of the discharge pressure. The results showed that the load (discharge pressure) increases in the forward lookup zone and decreases in the backward lookup zone. When the revolution speed is increased, the maximum load decreases in the region where the maximum load operates.

Thin and Hermetic Packaging Process for Flat Panel Display Application

  • Kim, Young-Cho;Jeong, Jin-Wook;Lee, Duck-Jung;Choi, Won-Do;Lee, Sang-Geun;Ju, Byeong-Kwon
    • Journal of Information Display
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    • 제3권1호
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    • pp.11-16
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    • 2002
  • This paper presents a study on the tubeless Plasma Display Panel (PDP) packaging using glass-to-glass electrostatic bonding with intermediate amorphous silicon. The bonded sample sealing the mixed gas with three species showed high strength ranging from 2.5 MPa to 4 MPa. The glass-to-glass bonding for packaging was performed at a low temperature of $180^{\circ}C$ by applying bias of 250 $V_{dc}$ in ambient of mixed gases of He-Ne(27 %)-Xe(3 %). The tubeless packaging was accomplished by bonding the support glass plate of $30mm{\times}50mm$ on the rear glass panel and the capping glass of $20mm{\times}20mm$. The 4-inch color AC-PDP with thickness of 8 mm was successfully fabricated and fully emitted as white color at a firing voltage of 190V.

소형 냉장고용 왕복동식 압축기의 효율향상에 관한 연구 (A Study on Efficiency Enhancement in a Reciprocating Compressor for a Domestic Refrigerator)

  • 심윤희;윤영;박윤철
    • 설비공학논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.418-426
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    • 2005
  • Efficiency of the compressor is most important parameter in the domestic refrigerator which runs year around. With developed analytical model about heat transfer analysis in the hermetic compressor, parametric study was performed to know the effect on efficiency by design and material modification of the compressor. Volumetric efficiency of the compressor increased approximately $3\%$ when insulation is increased about $50\%$ in suction component. However, the insulation effect on discharge component was only $1\%$. When the thermal conductivity of the discharge plenum is reduced from 300 to 20 $W/m{\cdot}K$, volumetric efficiency increased about $3.1\%$. There is no attraction in efficiency increment with variation of outside surface area of the compressor and radial heat transfer coefficient of the solid component in the compressor shell.