권호 표지

마이크로전자및패키징학회지 (Journal of the Microelectronics and Packaging Society) (Journal of the Microelectronics and Packaging Society)

한국마이크로전자및패키징학회 (The Korean Microelectronics and Packaging Society)

  • 계간
  • /
  • 1226-9360(pISSN)
  • /
  • 2287-7525(eISSN)

과학기술표준분류

  • 전기/전자 ＞ 전기전자부품

Aim & Scope

본 학회지는 전자산업 중에서 마이크로전자 및 전자패키징에 전문화 된 학문과 기술을 다루는 전문 학술지로서, 동일 학회지인 국제마이크로전자 및 패키징 학회(International Microelectronics and packaging Society, IMAPS)에 준하여 학회 구성 및 운영체계를 이루고 있다. 본 학회지에 게재된 논문들은 전자패키징을 중심으로 학문분야로서는 학제(interdiscipli nary)영역에 해당된다. 기판 기술, 솔더링, 시스템설계, 다양한 레벨의 전자기기의 내부의 열 설계, 전자제품의 초소형화, 각종 구성성분의 기계적물성과 신뢰성 향상, 광전자기술 등 다양한 분야를 다루며 그 포함된 학문 분야는 전자, 재료, 기계, 화공분야 등에 분산 포함되어 있다. 아울러, 마이크로전자 및 패키징 분야의 국내 전자산업체들과 밀접한 상호 협력관계를 형성하여 학문적 기술적 교류를 활발하게 진행하고 있고 이들 산업체 기술개발 동향을 학술지에 논문으로서 게재토록 하고 있다. 본 학술지의 가치는 이러한 학제간(interdiscipli nary) 연구와 협력으로 독창성 있는 연구결과를 많이 발표하여 우리나라의 마이크로전자 및 전자 패키징 기술을 발전시키고 있다. The Society’s Journal is a scientific and professional journal established to deal with the specialized science and expertise behind the microelectronics and electronic packaging technology of the electronics industry, and is similar to the Journal of the International Microelectronics and Packaging Society in its configuration and operating system. The papers published in the Journal focus predominantly on the study of electronic packaging, and their fields correspond to the interdisciplinary area. They cover PCB technology, soldering, system design, various levels of internal thermal design of electronic devices, miniaturization of electronic products, improvement of mechanical properties and reliability of various components, as well as optoelectronic technology in the fields of electronics, material science, mechanical engineering and chemical engineering, etc. In addition, the Society cooperates closely with the domestic electronics industry in the field of microelectronics and packaging by forming relationships, actively conducts academic exchanges, and publishes papers in scientific journals regarding technological development trends of the industry. The value of this Journal is dedicated to developing the technology of Microelectronics and Electronic Packaging in our country, by presenting many creative studies through interdisciplinary studies and collaboration.

http://journal.kmeps.or.kr KSCI

제12권4호통권37호

  1. 문강훈;신수범;박인성;이헌;차한선;안진호 275
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    나노 임프린트 (NIL)와 포토 리소그라피를 접목시킨 combined nanoimprint and photolithography (CNP) 기술을 이용하여 나노 미세 패턴을 형성하였다. 일반적인 UV-NIL 스탬프의 양각 패턴 위에 Cr 금속막을 입힌 hybrid mask mold (HMM)을 E-beam writing과 plasma etching으로 제작하였다. HMM 전면에는 친수성 물질인 $SiO_2$를 코팅하여 점착방지막 역할의 self-assembled monolayer(SAM) 형성을 용이하게 함으로써 HMM과 transfer layer의 분리를 용이하게 하여 패턴 손상을 억제하였다. 또한, transfer layer에는 일반적인 monomer resin 대신에 건식 에칭에 대한 저항력이 높은 negative PR을 사용하였다. Photo-mask 역할을 하는 HMM의 Cr 금속막이 UV를 차단하여 잔류하게 되는 PR의 비경화층(unexpected residual layer)은 간단한 현상 공정으로 제거하여 PR 잔류층이 없는 나노 미세 패턴을 transfer layer에 형성하였다.
  2. 김오한;윤민승;주영창;박영배 281
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    공정조성의 SnPb 솔더 선형시편에서 electromigration 현상을 실시간 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 공정조성 SnPb 솔더시편에 대한 electronigration 실험은 ${\times}10^4A/cm^2,\;90^{\circ}C$에서 실시하였다. 주사전자현미경 챔버 내에서 진행되는 electromigration 실험 동안 음극의 보이드 형성과 양극의 힐록 성장을 실시간으로 관찰하였다. 음극에서 일어나는 보이드 크기를 실시간 관찰한 결과, 공정조성 SnPb 솔더의 electromigration 거동은 보이드 형성 전에 가지는 잠복기의 존재를 명확히 알 수 있었고, 본 결과는 electromigration 거동으로 인한 플립칩 솔더 범프의 보이드 생성에 대한 잠복기와 관련이 있었다.
  3. 구자명;김종웅;김대곤;윤정원;이창용;정승부 289
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    실험과 비선형 유한요소해석을 병행하여, area array 패키지에서 솔더 접합부 특성을 판별하기 위한 전단시험 결과에 미치는 전단속도와 높이의 영향을 연구하였다. 전단속도의 증가와 전단높이의 감소에 따라 전단강도는 증가하는 경향을 나타내었다. 과대하게 높은 전단높이는 비정상적으로 높은 표준편차 또는 솔더볼 표면으로부터 전단 프로브의 밀림 현상과 같은 실험오차를 발생시켰다. 반면, 낮은 전단 속도는 취약한 계면 파괴나 계면에서 가장 약한 층의 판별에 있어서 유용하였다. 한편, 리플로우 회수 증가에 따른 Sn-37Pb/Cu와 Sn-3.5Ag/Cu BGA 솔더 접합부의 기계적${\cdot}$전기적 특성에 대하여 연구하였다. Cu6Sn5와 Cu3Sn으로 구성된 금속간화합물 층의 총 두께는 리플오우 시간의 1/3승에 비례하여 증가하였다. 전단 강도는 3회 또는 4회 리플로우까지 증가한 후, 이후 리플로우 회수에 비례하여 감소하는 경향을 나타내었다. 이때, 파괴는 리플로우 회수에 관계없이 솔더 내에서 발생하였다. 진기 비저항은 리플로우 회수에 비례하여 증가하였다.
  4. 이재식;조선연;이영우;김규석;전주선;정재필 301
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    새로 개발된 Sn-1.8Bi-0.7Cu-0.6In 솔더의 리플로우 후 고온시효 특성을 전당강도 및 미세구조 분석을 통하여 평가하였다. 범프 형성을 위하여 스텐실 프린트법을 사용하였다. Sn-1.8Bi-0.7Cu-0.6In 솔더의 전단강도가 초기 및 고온시효 후에도 가장 높았고, 생성된 계면 금속간화합물은 리플로우 초기뿐만 아니라 시효 후 동일 하게 $(Cu,\;Ni)_6Sn_5$가 형성되었다. 또한, 500시간 시효 이전에 솔더의 분리 현상이 관찰되었다.
  5. 고민구;윤민승;김빛나;주영창;김오한;박영배 307
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    선형구조의 시편을 사용하여 Sn96.5Ag3.0Cu0.5의 electromigration 특성을 살펴보고 공정 조성의 SnPb의 electromigration특성과 비교, 분석하였다. SnAgCu의 electromigration에 관한 특성 중 시간에 따른 물질의 이동 양상과 여러 가지 electromigration 매개변수 (활성화 에너지, 임계 전류밀도, 확산계수와 유효전하수의 곱)을 살펴보았다. 임계 전류 밀도는 $140^{\circ}C$에서 $2.38{\times}10^4A/cm^2$ 이고 이 값은 $140^{\circ}C$에서 electromigration에 의한 물질 이동이 발생하지 않는 최대 전류 밀도를 나타낸다. 활성화 에너지는 $110-160^{\circ}C$ 온도 범위에서 0.56 eV가 측정되었다. DZ$\ast$의 값은 $110^{\circ}C$에서 $3.12{\times}10^{-10}\;cm^2/s$, $125^{\circ}C$에서 $4.66{\times}10^{-10}\;cm^2/s$, $140^{\circ}C$에서 $8.76{\times}10^{-10}\;cm^2/s$, $160^{\circ}C$에서 $2.14{\times}10^{-9}cm^2/s$ 이었다. 그리고 SnAgCu와 공정 조성의 SnPb 물질의 electromigration 거동 특징은 크게 다른데, SnPb의 경우 음극에서 보이드(void) 형성이 발생하기 전에 잠복 시간이 존재하고 SnAgCu의 경우 잠복 시간이 존재하지 않는다는 점이다. 이는 각 원소들의 확산 기구(diffusion mechanism)의 차이에 기인한 것이라 생각된다.
  6. 이윤희;이광용;오태성 315
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    교류자기장에 의한 유도가열체를 이용하여 LCD 평판 디스플레이 패널의 가열을 최소화하면서 IC 칩을 실장시킬 수 있는 COG 접속기술에 대해 연구하였다. 크기 5mm${\times}$5mm, 두께 $600{\mu}m$의 Cu 도금막으로 제조한 유도가열체에 14 kHz, 230 Oe의 교류자기장을 인가시 60초 이내에 유도가열체의 온도가 Sn-3.5Ag 무연솔더의 리플로우에 필요한 $250^{\circ}C$에 도달하였으며, 유도가열체로부터 2 mm 떨어진 부위에서부터 기판의 온도는 $100^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 이와 같은 Cu 도금막 유도가열체에 14 kHz, 230 Oe의 교류자기장을 120초 동안 인가하여 Sn-3.5Ag 솔더범프를 리플로우 시켜 COG 실장을 하는 것이 가능하였다.
  7. 강재광;장진현 323
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    저밀도 파장분할 방식 (CWDM)을 사용하는 광중계기와 광전송시스템에 사용할 수 있는 PIN PD (Positive Intrinsic Negative Photo Diode)를 제작하고 특성을 알아보았다. 특별히 제작된 CWDM 필터를 PD 패키지에 포함하여 일체형으로 제작하여 기존에 별도로 연결하여 사용하던 방법에 비해 작업성과성능 그리고 가격면에서 우수함을 보였다. 일체형 저밀도 파장분할 PD를 제작하기 위해서 CWDM 필터 조립 단계, PD 패키징 단계, 완제품 최종 조립 및 측정 단계의 3단계 과정을 수행하였다. 제작된 PD는 0.5 dB 대역폭이 17 nm, 투과 단자의 인접채널의 고립도는 60 dB 이상으로 측정되었고, 반사 단자의 고립도는 20 dB 이상으로 측정되었다. 무선주파수 특성을 위해 IMD3를 측정결과 63dBc 이상이었으며 PD의 응답도는 제작 샘플 23개중 20개가 0.9A/W 이상이었다. 일체형으로 제작함으로써 전체적인 삽입손실이 0.4-0.7 dB 정도 줄었다.
  8. Kim Hyun-Ho;Choi Sang-Hyun;Shin Sang-Hyun;Lee Young-Gi;Choi Seok-Moon;Oh Yong-Soo 331
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    The rapid advances in high power light sources and arrays as encountered in incandescent lamps have induced dramatic increases in die heat flux and power consumption at all levels of high power LED packaging. The lifetime of such devices and device arrays is determined by their temperature and thermal transients controlled by the powering and cooling, because they are usually operated under rough environmental conditions. The reliability of packaged electronics strongly depends on the die attach quality, because any void or a small delamination may cause instant temperature increase in the die, leading sooner or later to failure in the operation. Die attach materials have a key role in the thermal management of high power LED packages by providing the low thermal resistance between the heat generating LED chips and the heat dissipating heat slug. In this paper, thermal transient characteristics of die attach in high power LED package have been studied based on the thermal transient analysis using the evaluation of the structure function of the heat flow path. With high power LED packages fabricated by die attach materials such as Ag paste, solder paste and Au/Sn eutectic bonding, we have demonstrated characteristics such as cross-section analysis, shear test and visual inspection after shear test of die attach and how to detect die attach failures and to measure thermal resistance values of die attach in high power LED package. From the structure function oi the thermal transient characteristics, we could know the result that die attach quality of Au/Sn eutectic bonding presented the thermal resistance of about 3.5K/W. It was much better than those of Ag paste and solder paste presented the thermal resistance of about 11.5${\~}$14.2K/W and 4.4${\~}$4.6K/W, respectively.
  9. 이창우 339
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    Pt-$SrBi_2Nb_2O_9(SBN)-Pt-Y_2O_3-Si$ 게이트 전계효과 트랜지스터 (MFMISFETs)의 정보저장 특성향상을 위하여 SBN 박막을 산소 플라즈마 내에서 급속열처리 하였다. 그 결과 SBN 박막의 결정크기는 $700^{\circ}C$의 동일한 열처리조건에서 급속열처리한 SBN 결정립의 크기가 전기로 열처리에 의한 SBN 결정립보다 4배 이상 성장하였다. 또한 분극 특성을 비교한 결과 잔류분극은 2배이상 급속열처리 방법으로 제조된 SBN 박막을 이용한 MFMISFET의 메모리윈도우 (memory window)와 on/off상태의 정보저장특성(programming characteristics)은 월등히 향상되었다.
  10. 이창우 345
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    300 mW-cm의 낮은 비저항을 갖는 카본-질소$\_$텅스텐 (W-C-N) 확산방지막을 원자층 증착법으로 제조하였으며, 반응기체로 $WF_6-N_2-CH_4$를 사용하였다. $N_2$ 및 $CH_4$ 반응기체를 주입 할 때는 고주파 펄스를 인가하여 플라즈마에 의한 반응물의 분리가 일어나도록 하였다. 다층금속배선에 사용하는 층간 절연층 (TEOS) 위에서 W-C-N 박막은 원자층 증착기구를 따르며, 10에서 100 사이클 동안 증착율이 0.2nm/cycles 로 일정한 값을 가진다. 또한 Cu 배선을 위한 확산방지막으로써 W-C-N 박막은 비정질 상을 가지며, $800^{\circ}C$에서 30분간 열처리해도 Cu의 확산을 충분히 방지할 수 있음을 확인하였다.
  11. 최재훈;오태성 351
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    솔더/UBM 계면반응에 따른 솔더범프의 기계적 신뢰성을 평가하기 위한 방안으로서 Cu UBM 상에서 리플로우한 Sn-52In 솔더범프의 리플로우 조건에 따른 전단응력과 전단에너지의 변화거동을 비교하였다. 리플로우 조건에 따른 전단에너지의 변화거동이 전단강도에 비해 Sn-52In/Cu 계면반응 및 파괴모드의 변화거동과 훨씬 잘 일치하여 솔더/UBM 계면반응에 따른 기계적 신뢰성을 분석하는데 전단에너지가 전단강도보다 훨씬 효과적인 평가 방안임을 알 수 있었다.
  12. 백인재;유재헉;임현승;장호정;박형호 359
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    유기 박막트랜지스터 (OTFT)를 제작하기 위하여 게이트 절연막으로서 PVP 계통의 유기막을 갖는 MIM(metal-insulator-metal)구조의 유기 절연층 소자를 제작하였다. 유기 절연층의 형은 ITO/Glass 기판위에 polyvinyl 계열의 PVP(poly-4-vinylphenol)를 용질로, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 사용하여 co-polymer PVP를 제조하였다. 또한 열경화성 수지인 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용하여 cross-linked PVP 절연막을 합성하였다. 유기 절연층의 전기적 특성은 co-polymer PVP 소자에 비해 cross-link 방식으로 제조된 소자에서 약 300 pA의 낮은 누설전류와 상대적으로 낮은 잡음전류의 특성을 나타내었다. 또한 cross-linked PVP 절연막에서 보다 양호한 표면형상 (거칠기)이 관찰되었으며 정전용량 값은 약 0.11${\~}$0.18 nF의 값을 나타내었다.