• 벤처창업연구
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• 제7권3호
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• pp.17-25
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• 2012

반도체를 제작하는데 있어 Wire bonding 공정은 가장 정밀한 관리와 핵심품질특성(CTQ)을 필요로 한다. 포장과정에 있어서 가장 필수적인 단계로 간주된다. 이 과정에서는 순금 와이어가 칩과 PCB를 연결하기 위해서 사용된다. 금의 가격은 오랜 기간 동안 꾸준히 증가하여왔고, 근래에도 더 증가할 것으로 예상된다. 이러한 상황에서, 많은 반도체 제조 회사들은 새로운 종류의 와이어를 개발했다. 합금와이어가 그 중 하나이고 그것에 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 Wire bonding 공정에서의 parameter를 6sigma와 품질기능전개(QFD)를 사용해 최적화시키고자 한다. 6sigma 과정은 그 문제를 해결하는데 뿐만이 아니라 생산성을 향상시키는데 좋은 기법이다. 중요한 요인을 찾기 위해서 고객의 소리에 초점을 두었다. 고객의 소리의 주요 요인들은 CTQ라고 불린다. 본 연구는 CTQ의 목표수준을 설정 한 후 중요인자를 선정하기 위하여 QFD 활동을 하였으며, 최적 조건 설정하기 위해 실험계획법을 이용하였다. 따라서 본 논문에서는 품질기능전개에서 신제품 개발 시 공정 조건을 최적화 하는 과정을 제시 하여 양산에서 발생될 수 있는 품질 위험요소를 사전에 제거 시킬 수 있게 되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.23-29
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• 2006

Si-웨이퍼와 FR-4 기판을 상온에서 초음파 접합한 후, 접합부의 신뢰성을 평가하였다. Si-웨이퍼 상의 UBM(Under Bump Metallization)은 위에서부터 Cu/ Ni/ Al을 각각 $0.4{\mu}m,\;0.4{\mu}m,\;0.3{\mu}m$의 두께로 전자빔으로 증착하였다. FR-4 기판위의 패드는 위에서부터 Au/ Ni/ Cu를 각각 $0.05{\mu}m,\;5{\mu}m,\;18{\mu}m$의 두께로 전해 도금하여 형성하였다. 접합용 솔도로는 Sn-3.5wt%Ag을 두께 $100{\mu}m$으로 압연하여 사용하였다. 시편의 초음파 접합을 위하여 초음파 접합 시간을 0.5초에서 3.0초까지 0.5초 단위로 증가시키면서 상온에서 접합하였으며, 이 때 출력은 1,400W로 하였다. 실험 결과, 상온 초음파 접합법에 의해 신뢰성 있는 'Si-웨이퍼/솔더/FR-4기판' 접합부를 얻을 수 있었다. 접합부의 전단 강도는 접합 시간에 따라 증가하여 접합 시간 2.5초에서 65N으로 가장 높게 측정되었다. 이 후 접합 시간 3.0초에서는 전단 강도가 34N으로 감소하였는데, 이는 초음파 접합시간이 과도해지면서 Si-웨이퍼와 솔더 사이의 계면을 따라 균열이 발생되었기 때문으로 판단된다. 초음파 접합에 의해 Si-웨이퍼와 솔더 사이에서 생성된 금속간 화합물은 ($(Cu,Ni)_{6}Sn_{5}$)으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.604-609
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• 2019

본 논문에서는 열경화성 폴리이미드를 정전용량형 습도센서의 감습재료로 사용하여 공정이 간단한 IDT(Interdigitated) 전극을 갖는 정전용량형 습도센서를 제작하고 특성을 측정 및 분석하였다. 먼저 일정한 용량값을 얻기 위하여 용량형 센서의 전극 수, 전극의 두께와 간격 및 폴리이미드 감습막의 두께 등을 최적화하여 마스크 설계 및 제작을 했으며, 실리콘 기판 상에 반도체 공정 장비를 이용하여 정전용량형 습도센서를 제작하였다. 제작된 센서의 면적은 $1.56{\times}1.66mm^2$ 이며, 전극의 넓이와 전극간 폭은 동일하게 각각 $3{\mu}m$, 센서의 감도를 위해 전극 수를 166개, 전극의 길이는 1.294mm로 제작하였다. 그런 다음 센서 특성을 측정하기 위해 PCB상에 패키징 하였다. $25^{\circ}C$ 챔버 환경에 센서를 삽입하고 LCR Meter에 연결하여 1V, 20kHz를 인가한 상태에서 20%RH에서 90%RH까지 습도변화에 대한 용량값 변화를 측정하였다. 제작된 정전용량형 습도센서의 측정 결과 감도는 26fF/%RH, 선형 특성 < ${\pm}2%RH$ 그리고 히스테리시스는 < ${\pm}2.5%RH$를 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.611-616
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• 2010

This study investigated the characteristics of fracture behavior and mode on solder joints before and after thermal shock test for automotive application component using Sn-3.0Ag-0.5Cu solder, which has a outstanding property as lead-free solder. The shear strength was decreased with thermal cycle number, after 432 cycles of thermal shock test. In addition, fracture mode was verified to ductile, brittle fracture and base materials fracture such as different kind fractured mode using SEM and EDS. Before the thermal shock, the fractured mode was found to typical ductile fracture in solder layer. After thermal shock test, especially, Ag was found on fractured portion as roughest surface. Moreover, it occurred delamination between a PCB and a Cu land. Before thermal shock test, most of fractured mode in solder layer has dimples by ductile fracture. However, after thermal shock test, the fractured mode became a combination of ductile and brittle fracture, and it also could find that the fracture behavior varied including delamination between substrate and Cu land.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.557-564
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• 2015

본 논문에서는 국내에서 사용중인 4세대 이동통신 서비스 단말기의 사용중인 주파수인 LTE(905-960 MHz), WCDMA(1922.8-2167.2 MHz), DCS(1710.2-1879.8 MHz), US-PCS(1850.2-1989.8 MHz), WLAN (2400-2483 MHz)를 수용할 수 있도록 PCB기판(FR-4기판)을 사용하여 핸드폰용 소형안테나를 설계하였다. 많은 장점을 가진 CPW 급전 및 방사체 구조와 소형화를 위하여 spiral line를 제안하였다. Spiral line의 폭은 일정하며 대역폭을 넓히기 위하여 세 개의 스터브를 추가하였다. 3개의 스터브의 길이와 폭을 다르게 하여 임피던스 대역폭 VSWR<3에서 최적화하여 설계 및 제작하였다. 이 안테나의 크기는 $40{\times}30{\times}1mm3$로써 소형이다. 또한 실험을 통해 4세대 이동통신 LTE용 안테나로 사용할 수 있음을 입증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.319-319
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• 2013

Even though the fabrication methods of metal oxide based thin film capacitor have been well established such as RF sputtering, Sol-gel, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), ion beam assisted deposition (IBAD) and pulsed laser deposition (PLD), an applicable capacitor of printed circuit board (PCB) has not realized yet by these methods. Barium Strontium Titanate (BST) and other high-k ceramic oxides are important materials used in integrated passive devices, multi-chip modules (MCM), high-density interconnect, and chip-scale packaging. Thin film multi-layer technology is strongly demanded for having high capacitance (120 nF/$mm^2$). In this study, we suggest novel multi-layer thin film capacitor design and fabrication technology utilized by plasma assisted deposition and photolithography processes. Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST) was used for the dielectric material since it has high dielectric constant and low dielectric loss. 5-layered BST and Pt thin films with multi-layer sandwich structures were formed on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate by RF-magnetron sputtering and DC-sputtering. Pt electrodes and BST layers were patterned to reveal internal electrodes by photolithography. SiO2 passivation layer was deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD). The passivation layer plays an important role to prevent short connection between the electrodes. It was patterned to create holes for the connection between internal electrodes and external electrodes by reactive-ion etching (RIE). External contact pads were formed by Pt electrodes. The microstructure and dielectric characteristics of the capacitors were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and impedance analyzer, respectively. In conclusion, the 0402 sized thin film multi-layer capacitors have been demonstrated, which have capacitance of 10 nF. They are expected to be used for decoupling purpose and have been fabricated with high yield.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.41-47
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• 2009

이 논문에서는 마이크로스트립을 이용하여 차단주파수가 10.2 GHz인 계단형 임피던스 구조의 저역 통과 여파기를 설계하고, 차단주파수 3.2 GHz인 병렬 스터브를 이용한 고역 통과 여파기를 설계하여 서로 결합하고 삽입하여 소형화하는 방식으로 UWB 대역을 포함하는 대역통과여파기를 설계, 제작하였다. 설계에 사용된 기판의 유전율은 2.2, 높이 0.508mm, loss tangent 0.0009이고, 대역통과 여파기의 넓이는 약 3 cm의 소형으로 제작되었다. 통과 대역에서의 측정 결과 -10 dB 대역폭은 7.5 GHz, -3dB 이하의 삽입손실의 특성을 보였다. 이 연구의 결과 UWB 통신 시스템과 MIC/MMIC, RFIC 시스템에 충분히 이용될 수 있을 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.421-421
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• 2008

Generally, the polymer thick-film resistors for embedded organic or hybrid substrate are patterned by screen printing so that the accuracy of resistor pattern is not good and the tolerance of resistance is too high(${\pm}$20~30%). To reform these demerits, a method using Fodel$^{(R)}$ technology, which is the patterning method using a photosensitive resin to be developable by aqueous alkali-solution as a base polymer for thick-film pastes, was recently incorporated for the patterning of thermosetting thick-film resistor paste. Alkali-solution developable photosensitive resin system has a merit that the precise patterns can be obtained by UV exposure and aqueous development, so the essential point is to get the composition similar to PSR(photo solder resist) used for PCB process. In present research, we made the photopatternable resistor pastes using 8 kinds of epoxy acrylates and a conductive carbonblack (CDX-7055 Ultra), evaluated their developing performance, and then measured the resistance after final curing. To become developable by alkali-solution, epoxy acrylate oligomers with carboxyl group were prepared. Test coupons were fabricated by patterning copper foil on FR-4 CCL board, plating Ni/Au on the patterned copper electrode, applying the resistor paste on the board, exposing the applied paste to UV through Cr mask with resistor patterns, developing the exposed paste with aqueous alkali-solution (1wt% $Na_2CO_3$), drying the patterned paste at $80^{\circ}C$ oven, and then curing it at $200^{\circ}C$ during 1 hour. As a result, some test compositions couldn't be developed according to the kind of oligomer and, in the developed compositions, the measured resistance showed different results depending on the paste compositions though they had the same amount of carbonblack.

• 전자공학회논문지A
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• 제32A권5호
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• pp.737-748
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• 1995

In this paper, we studyed the variables in the design of multichip memory modules with 4M$\times$1bit DRAM chips to construct high capacity and high speed memory modules. The configuration of the module was 8 bit, 16 bit, and 32 bit DRAM modules with employing 0.6 W, 70 nsec 4M$\times$1 bit DRAM chips. We optimized routing area and wiring density by performing the routing experiment with the variables of the chip allocation, module I/O terminal, the number of wiring, and the number of mounting side of the chips. The multichip module was designed to be able to accept MCM-L techiques and low cost PCB materials. The module routing experiment showed that it was an efficient way to align chip I/O terminals and module I/O terminals in parallel when mounting bare chips, and in perpendicular when mounting packaged chips, to set module I/O terminals in two sides, to use double sided substrates, and to allocate chips in a row. The efficient number of wiring layer was 4 layers when designing single sided bare chip mounting modules and 6 layers when constructing double sided bare chip mounting modules whereas the number of wiring layer was 3 layers when using single sided packaged chip mounting substrates and 5 layers when constructing double sided packaged chip mounting substrates. The most efficient configuration was to mount bare chips on doubled substrates and also to increase the number of mounting chips. The fabrication of memory multichip module showed that the modules with bare chips can be reduced to a half in volume and one third in weight comparing to the module with packaged chips. The signal propagation delay time on module substrate was reduced to 0.5-1 nsec.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.395-403
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• 2012

오늘날 접합시 열에 의한 재료 손상과 접착제(ACA, NCA) 이용으로 부품간의 정렬이 문제가 되고있다. 따라서, 본 논문은 FPCB 와 HPCB 금속(Au) PAD를 직접 접합하였다. 이때 박막인 재료에 손상을 입히는 열, 부품간의 정렬에 문제가 되는 접착제(ACA, NCA)를 사용하지 않고 상온에서 접합을 하였다. 접합시 초음파 혼을 이용하여 접합을 하였으며, 초음파혼은 40kHz이다. 공정 조건은 접합압력 0.60MPa, 접합시간 0.5, 1.0, 1.5, 2.0sec이다. 또한, 산업에서 요구하는 접합강도는 필강도 테스트 결과값으로 0.60Kgf 이상이며, 본 실험에서는 접합강도가 0.80MPa 이상이 나왔다. 이로서, 열에 의한 재료 손상과, 접 착제(ACA, NCA)에 의한 정렬 문제를 해결하였다. 그리고 산업산업에서 바로 적용하고 생산할 수 있는 FPCB, HPCB 시료 제작을 하였다.