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

제18권2호

  1. 김택수;이민하;김범성;최한신;김용환;이효수 1
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.001 PDF KSCI
    Rare metals, called as vitamins of industry, are defined as the elements which are very few in the earth and are difficult to extract from ores. The requirements for total amounts of rare metals have increased as the global economics grows and the function of electronic components varies considerably. The rare metals have been maldistributed to America, CIS(Commonwealth of Independent States), China, Australia, Canada as about 80% of total natural resources, which also lead to unequal materials flow or distribution. Therefore, it was needed to investigate the feature of rare metals in terms of industry as well as technology. We could identify the industrial issues associated with the supply of critical rare elements in electronic components.
  2. 김용연 11
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.011 PDF KSCI
    폴리머의 흡습문제를 해석하기 위해 흡습확산 지배방정식과 열전달 방정식을 고찰하였다. 두 방정식의 동일 한 형식의 편미분방정식이기 때문에 상사의 법칙을 적용하여 물체가 등온 하중조건을 받고 있을 때 단일 매질의 확산문 제를 상용유한요소코드에 의해 수치적으로 해석하였다. 여러 소재로 구성된 매체는 흡습질량이 접착면에서 불연속 특성 을 갖기 때문에 확산해석에 상사법칙을 직접적으로 적용할 수 없으나 흡습관련 소재 특성이 온도만의 함수인 소재로 구 성된 매체에서 흡습확산 문제는 접착면에서 연속성을 가지고 있는 압력비를 고려함으로써 해석하였다. 실리콘-비전도성 수지 접합체의 측정된 흡습 변화량은 접합면을 경계조건으로 하고 단일 매체에 대한 해석 결과와 매우 근접한 결과를 보였으나, 복합체로 해석한 결과는 흡습시간이 경과할수록 점점 큰 오차가 발생하였다.
  3. 이봉희;주진원 17
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.017 PDF KSCI
    본 논문에서는 솔더의 온도 변화에 따른 변형 거동을 평가하기 위하여 솔더 재료의 열변형 거동을 파악할 수 있는 전단시편을 고안하여 온도변화에 따르는 열변형 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 전단시편은 열팽창계수가 다른 두 금속 막대와 그 사이 공간에 접합된 솔더로 구성되어 있으며, 솔더는 유연 솔더 (Sn/36Pb/2Ag)와 무연 솔더 (Sn/3.0Ag/0.5Cu) 두가지를 대상으로 하였다. 실시간 무아레 간섭계를 이용하여 세 온도 사이클 동안의 각 온도단계에서 변 위 분포를 나타내는 간섭무늬를 얻고 그로부터 온도에 따른 유연 솔더와 무연 솔더의 열변형 특성을 비교하였다. 유한요소해석을 통하여 여러 연구자가 제시한 솔더의 점소성 물성치를 평가하였으며 유연 솔더의 경우에는 Darveaux가 제안한 Anand 모델, 무연 솔더의 경우 Chang이 제안한 Anand 모델을 사용한 해석 결과가 실험 결과와 가장 일치한다는 것을 밝혔다. 평가된 재료 모델을 사용하여 무연 솔더와 유연 솔더가 포함된 전단시편을 유한요소 해석하고 솔더의 점소성 거동 을 자세하게 분석하였다.
  4. 조승현;최진원 29
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.029 PDF KSCI
    솔더와 PCB Cu 패드와 솔더 경계면에서 발생하는 수직응력과 수평응력을 분석하여 PGA 패키지의 신뢰성 향상을 위한 리드핀의 형상설계에 대한 연구를 수행하였다. 이와 같은 연구를 위해 리드핀의 $20^{\circ}$ 각도 굽힘 변형과 50 ${\mu}m$ 인장조건에서 4인자 3수준의 다구찌 최적설계와 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과에 의하면 리드핀의 헤드곡면과 PCB Cu 패드가 접촉하는 폭(d2)이 솔더에서 발생하는 응력감소에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 계산되었다. 또한, 다 구찌법의 파라메타 설계에 의해 기존 리드핀 형상모델에 비해 약 18.7%의 등가 von Mises 응력이 감소하는 형상을 도출하였다. 한편, 최대 수직응력이 발생하는 위치가 PCB의 Cu 패드와 솔더의 외곽이 접촉하는 위치이고 최대 수평응력이 발생하는 위치가 SR 층과 솔더의 외곽표면이 접촉하는 위치임을 파악하여, PGA 패키지의 박리 불량은 솔더의 외곽부터 발생하여 내부로 진행될 것으로 예측되었다.
  5. Kang, Tae-Min;Lee, Dae-Woong;Hwang, You-Kyung;Chung, Qwan-Ho;Yoo, Byun-Kwang 35
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.035 PDF KSCI
    Recently, board level solder joint reliability performance of IC packages during drop impact becomes a great concern to semiconductor and electronic product manufacturers. The handheld electronic products are prone to being dropped during their useful service life because of their size and weight. The IC packages are susceptible to solder joint failures, induced by a combination of printed circuit board (PCB) bending and mechanical shock during impact. The board level drop testing is an effective method to characterize the solder joint reliability performance of miniature handheld products. In this paper, applying the JEDEC (JESD22-B111) standard present a finite element modeling of the FBGA. The simulation results revealed that maximum stress was located at the outermost solder ball in the PCB or IC package side, which consisted well with the location of crack initiation observed in the failure analysis after drop reliability tests.
  6. 심진용;문윤성;이재호 43
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.043 PDF KSCI
    구리의 전해정련공정에서의 최대 전류밀도는 350 A/$m^2$ 이며 생산성의 증가를 위해선 고전류밀도가 필요하다. 회전전극(RDE)을 이용하면 구리의 표면 확산층의 두께조절이 가능하게 되며 안정적인 1000 A/$m^2$의 고전류밀도 구리 도 금이 가능하게 된다. 회전 속도 400rpm조건에서 안정적인 고전류밀도 구리 도금이 가능하였다. 구리 전해정련 과정 중 구리표면의 전착특성 향상을 위해 첨가제는 thiourea와 glue가 사용된다. 고전류밀도 조건에서 첨가제의 거동을 알아보기 위 해 구리가 전착되는 영역에서 첨가제의 농도에 따른 potentiodynamic polarization 실험을 하였고, 1000 A/$m^2$ 조건에서 정전류 실험을 하였다. 동일한 선속도를 인가하기 위해 원통형 회전전극을 이용해 구리도금을 하였고, 도금층의 표면조도 측정에서 thiourea가 16 ppm 들어갔을 때 가장 낮은 조도와 안정적인 취성특성을 나타내었다. 첨가되는 glue의 양이 증가할 수록 표면 조도는 증가하였고, 구리도금층의 경도는 큰 차이가 없었다. 결정립 미세화제로 사용되는 thiourea의 첨가량의 증가에 따라 구리의 핵 성장은 미세해졌고, glue 첨가량의 증가에 따라서는 핵 성장이 영향을 받지 않았다.
  7. 장임남;박재현;안용식 49
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.049 PDF KSCI
    전자기기에서의 고장 중 대부분은 작동 중 발생하는 열과 충격에 기인한다. 이 열과 충격은 PCB(Printed Board) 부품의 접합부 계면에 균열을 야기 시키고, 이 균열은 금속간 화합물(Intermetallic Compound: IMC)의 형성과 밀접한 관계를 가진다. 본 연구에서는 Sn-Ag-Cu계의 Ag함량을 변화한 Sn-1.0Ag-0.5Cu와 Sn-1.2Ag-0.5Cu 및 Sn-3.0Ag-0.5Cu의 3가지 조성의 솔더로 접합한 소재를 대상으로 1000시간 까지 등온시효(Isothermal Aging) 하였다. 등온시효 동 안 솔더(Solder)의 계면에 발생하는 IMC(Intermetallic Compound) 성장이 관찰되었으며, solder 접합부의 기계적 특성은 굽힘충격 시험법을 이용하여 평가되었다. 그 결과 시효처리 전에는 Ag 함량이 낮은 solder의 굽힘충격 특성이 우수하게 나타났으나, 시효처리 후에는 반대의 결과를 나타내었다. 이 결과는 IMC layer 주변에 생성된 미세한 $Ag_3Sn$ 및 조대한 $Cu_6Sn_5$와 관련되어, 미세한 $Ag_3Sn$이 충격을 완화한 것으로 나타나 이에 따라 굽힘충격 특성에 차이가 나타남을 알 수 있었다.
  8. 이진형;이태근;김철진 57
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.057 PDF KSCI
    염료 감응 태양 전지(Dye-Sensitized Solar Cells: DSSCs)의 에너지 변환효율은 $TiO_2$ 전극의 입자 크기, 구조 및 표면 형태에 의존한다. 높은 비표면적을 갖는 나노 크기의 아나타제 $TiO_2$는 많은 염료를 흡착할 수 있어 변환효율을 증가 시킨다. 또한 전극 내부에서 태양광의 산란을 증가 시키면, 염료가 태양광을 흡수하는 양이 증가하여 효율이 증가할 수 있다. 수열 합성법으로 합성한 $TiO_2$ 분말의 크기는 15-25 nm이고, 결정상은 구형의 anatase 상이다. 0.4 ${\mu}m$의 $TiO_2$ 산란입자를 합성한 나노 크기의 $TiO_2$ 분말에 혼합하여 전극을 제조하고, DSSCs를 제작한 후 변환효율을 측정하였다. 10% 의 산란 입자가 포함된 DSSCs는 단락전류 3.51 mA, 개방전압 0.79 V, 곡선인자 0.619로 6.86%의 변환 효율을 나타 내었다. 산란 입자의 영향으로 단락전류밀도는 11% 증가하였고, 효율은 0.77% 증가하였다. 산란 입자가 포함되지 않은 DSSCs 보다 산란 입자가 전극으로 들어온 태양광을 산란시켜 전자-홀 쌍의 생성을 증가 시키고, 전자가 전극을 따라 이동하는 경로가 감소하여 효율이 증가하였다. 10% 이상의 산란 입자는 전극 내부에 입자 크기의 큰 기공을 증가 시켜 효율이 감소하였다.
  9. 이종근;고민관;이종범;노보인;윤정원;정승부 63
    https://doi.org/10.6117/kmeps.2011.18.2.063 PDF KSCI
    본 연구에서는 interlayer로 Sn을 사용하여 경성 인쇄 회로 기판(Rigid printed circuit board, RPCB)과 연성 인쇄 회로 기판(Flexible printed circuit board, FPCB) 간의 열압착 접합(Thermo-compression bonding) 조건을 최적화하는 연구를 진행하였다. 접합에 앞서 FPCB를 다양한 온도와 시간조건 하에서 Sn이 용융된 솔더 배스 안에서 침지(Dipping) 공정을 수행하였고, 열압착법을 이용하여 FPCB와 RPCB의 접합을 수행하였다. FPCB/RPCB 접합부의 접합 강도를 $90^{\circ}$ 필 테스트(Peel test)를 이용하여 측정하였다. 그 결과 $270^{\circ}C$, 1s의 침지 조건에서 FPCB의 polyimide(PI)와 Cu 전극 계면에서 파단되고, 이때, 최대 박리 강도를 얻었다. FPCB와 RPCB의 열압착 접합시 주요 변수로는 압력, 온도, 시간이 있으며, 특히 온도의 증가에 따라 접합 강도가 크게 증가하였다. 접합부 계면 관찰 결과, 접합 온도와 시간이 증가함에 따라 접합 면적이 증가하였으며, 이로 인해 접합 강도가 증가하는 것으로 사료된다. 필 테스트 과정에서 나타나는 F-x(Forcedisplacement) 곡선을 토대로 산출한 파괴 에너지와 접합 강도는 $280^{\circ}C$, 10s의 접합 조건에서 가장 높게 나타났으며, 이 조건이 최적 접합 조건으로 도출되었다.