• 전기학회논문지
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• 제57권4호
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• pp.653-659
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• 2008

This paper describes the design of high power transistor packages using high power chip transistor dies, chip capacitors and a new wire bonding technique. Input impedance variation and output power performances according to wire inductance and resistance for internal matching are also discussed. A multi crossing type(MCT) wire bonding technique is proposed to replace the conventional stepping stone type(SST) wire bonding technique, and eventually to improve the output power performances of high power transistor packages. Using the proposed MCT wire bonding technique, it is possible to design high power transistor packages with highly improved output power compared to SST even the package size is kept to be the same.

• 센서학회지
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• 제31권1호
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• pp.36-40
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• 2022

High-power devices, such as LEDs and radars, inevitably generate a large amount of heat, which is the main cause of shortening lifespan, deterioration in performance, and failure of electronic devices. The embedded IC process can be a solution; however, when applied to large-area substrates (larger than 8 in), there is a limit owing to the difficulty in the process after wafer thinning. In this study, an 8-in wafer-level high-power electronic package based on the embedded IC process was implemented with temporary bonding and debonding technology using double-sided thermal release tape. Good heat-dissipation characteristics were demonstrated both theoretically and experimentally. These findings will advance the commercialization of high-power electronic packaging.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.95-99
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• 2018

최근 고집적 고출력 전자 패키지의 효율적인 열전달을 위한 기판 및 방열소재로서 절연성 고열전도 필름의 수요가 커지고 있어, 알루미나, 질화알루미늄, 질화보론, 탄소나노튜브 및 그래핀 등의 고열전도 필러소재를 사용한 고방열 복합소재에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서도 육방정 질화보론(h-BN) 나노시트가 절연성 고열전도 필러 소재로서 유력한 후보 물질로 선택되고 있다. 본 연구는 이 h-BN 나노시트와 PVA로 된 세라믹/폴리머 복합체 필름의 방열특성 향상에 관한 것이다. h-BN 나노시트는 h-BN 플레이크 원료 분말을 유기용매를 사용한 볼밀링과 초음파 처리에 의한 물리적 박리공정으로 만들었으며, 이를 사용한 h-BN/PVA 복합 필름을 제조한 결과 성형된 복합필름의 면방향과 두께방향 열전도도는 50 vol%의 필러함량에서 각각 $2.8W/m{\cdot}K$ 및 $10W/m{\cdot}K$의 높은 열전도도가 나타났다. 이 복합필름을 PVA의 유리전이온도 이상에서 일축 가압하여 h-BN 판상분말의 얼라인먼트를 향상시킴으로써 면방향 열전도도를 최대 $13.5W/m{\cdot}K$까지 증가시킬 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.421-432
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• 2020

본 논문에서는 S-밴드 군용 레이더에 사용되고 기존의 TWTA를 대체하기 위해 GaN HEMT 기반 증폭모듈을 이용하여 개발한 2kW급 반도체증폭기(SSPA)를 제안하였다. 제안한 SSPA는 8개의 증폭모듈로 이루어진 고출력증폭모듈, 구동증폭모듈, 제어모듈 및 전원공급 장치로 이루어져 있다. 제안한 SSPA는 1) 증폭모듈과 구성부품은 공간적 제약으로 작은 패키지에 통합설계 되었으며, 2) PCB 내장형 하모닉필터를 이용하여 고주파를 제거하였으며, 그리고 3) 입력신호의 듀티 변화에 대응하여 일정한 출력이 유지되도록 하는 자동이득조절기를 설계하였다. 제안된 SSPA는 최대 48 dB의 이득과 3.1~3.5 GHz의 주파수 대역에서 63-63.6 dBm의 출력 전력을 보였다. 자동이득조절 기능은 15-20 dBm의 입력전력 변동에도 대해서, 출력전력이 63dBm 전후로 일정하게 유지하는 것을 확인하였다. 마지막으로 MIL-STD-810의 시험기준을 만족하는 높은 (55 ℃) / 낮은 (-40 ℃) 온도시험 프로파일을 이용한 온도시험을 통해 개발된 시스템의 신뢰성을 검증하였다. 개발된 SSPA는 경량, 고출력, 고이득, 안전기능, 낮은 수리비, 짧은 수리시간 등 측면에서 기존의 TWTA 증폭기보다 우수한 것을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.26.2-26.2
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• 2010

최근에는 차세대 조명용 후보광원인 고출력 백색 LED를 개발하기 위한 경쟁이 치열하며, 이를 위해 업체가 고심하고 있는 가장 큰 문제 중의 하나가 칩에서 발생하는 열을 어떻게 관리하는가 하는 방열의 문제이다. 따라서, LED의 가장 큰 특징인 장수명을 손해보지 않기 위해서는 칩에서 발생되고 있는 열을 외부에 확산시키기 위한 기술 개발이 필수적이다. 다양한 방열소재 중 W-Cu 복합재는 W의 낮은 열팽창계수와 Cu의 높은 열전도도로 인해 방열소재로써 유망한 소재로 주목받고 있으나, 우수한 열적 특성을 발현하기 위해서는 고치밀화를 갖는 W-Cu 복합재 제조가 우선적으로 필요하다. W-Cu 복합체는 일반적으로 액상소결법을 통해 균일한 미세조직을 얻을 수 있으나, 열팽창계수를 낮추기 위해 Cu 함량이 적어지게 되면 치밀화가 어려우며 이를 해결하기 위해 나노입자를 갖는 분말을 이용하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 W과 Cu 산화물을 이용하는 것이 구성성분끼리의 편석이 발생하지 않으며, 소결성도 우수하여 양산화에 가장 접근한 방법으로 알려져 있다. 그러나, 지금까지의 얻어진 W-Cu 복합체의 경우, 분말상태에서의 얻어진 나노입자가 승온시에 마이크로 크기로 과도한 입자성장이 일어나기 때문에 소결 후에도 나노크기를 유지하기 어려울 뿐만 아니라, 구성상끼리의 응집체가 형성된다. 본 연구에서는 액상소결후에 W 입자가 Cu 기지내에 균일하게 분산되는 동시에 나노크기의 입자를 가지는 고분산 W-Cu 소결체를 얻고자 하였다. 이를 위해 금속산화물 분말의 분쇄를 위해 효과적인 방법으로 알려진 습식상태에서의 고에너지 볼밀링을 통하여 혼합된 텅스텐과 구리 산화물 분말의 수소환원공정을 통해 얻어진 100nm 이하의 입자를 가지는 W-20wt%Cu 나노복합분말을 출발분말로 사용하였다. W-20wt%Cu 나노복합분말의 성형체를 $1050^{\circ}C-1250^{\circ}C$의 온도범위에서 소결거동을 조사하였다. 그 결과, $1100^{\circ}C$ 온도에서 이론밀도에 가까운 소결밀도를 나타내었으며, 이는 기존에 비해 $100^{\circ}C$ 정도 치밀화 온도를 낮추는 결과이다. 소결체의 미세구조 관찰결과, 소결 후 약 200nm의 텅스텐 입자가 Cu내에 균일하게 분산되어 있었다. 제조된 W-Cu 시편에 대해서는 LED 응용성을 조사하기 위해 열전도도와 열팽창계수 등을 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1203-1209
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• 2010

신성장 동력 산업으로 분류된 LED 조명제품은 고효율 에너지 제품으로 기존 광원보다 조도가 높고 수명이 길어 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 기존의 할로겐 MR16 조명등이나 다수의 LED를 사용한 MR16 조명등을 대체할 단일 LED를 사용하는 MR16 조명등을 개발하고자 하였다. 이를 위해 LED 패키지 MCPCB 장착 기초 실험, 3차원 방열 수치해석 및 시제품에 대한 방열 성능실험을 수행하여 성공적으로 고출력 단일 LED MR16 조명등을 개발하였다.

• 한국광학회지
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• 제20권4호
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• pp.236-240
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• 2009

LED 조명과 액정 후면 배광 장치와 같이 고방열, 고출력 광원이 요구되는 응용제품에 적합한 LED 광원 모듈을 제작하였다. 제안한 LED 광원 모듈은 기존 패키지 구조의 LED 광원과 다르게 LED 칩을 응용제품의 필요에 따른 배광 분포 제어와 광자재흡수를 개선하기 위해 반사컵 구조를 적용한 금속 기판의 표면에 LED 칩을 바로 실장하였다. 또한 기존 금속기판에 적용하던 알루미늄 산화막 절연층의 문제점을 개선하여 방열 특성을 향상시켰다. 나아가 방열 특성 개선으로 LED 칩에서 발생하던 열에 의해 발생하던 광효율 저하 문제를 개선하는 결과를 얻었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.1-5
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• 2013

We developed high-efficient 6W-LED package with simple structure by applying Heat Slug and silicone-reflector. LED package was manufactured in $8.5{\times}8.5mm$ sized multi-chip structure having thickness of $500{\mu}m$ achieved by bonding silicon-reflector with prepreg on top of the plate after implementing the reflector placed on copper substrate Half Etching by thickness of $200{\mu}m$. The luminous flux, luminous efficacy, correlated color temperature, color rendering index and thermal resistance of developed LED was evaluated, and it verified the application of products by applying it to 120W-LED road luminaires through simulation. The luminous efficacy of LED package reached over 130lm/W, and it is possible to be manufactured into 120W-LED road luminaires using 18 packages. In addition, the simulation results showed average of horizontal illuminance and overall illuminance uniformity that is suitable for three-lane road.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권6호
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• pp.681-687
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• 2013

본 연구에서는 240 W급 고출력 LED 집어등의 특성을 기존 메탈 집어등과 비교하여 배광 패턴의 특성 및 광효율을 분석하고, 파장 대역의 특성을 해양 투과 특성 및 시감도를 고려하여 집어등 광원으로써 적정성을 분석하였다. 색온도 6500 K, white LED 패키지를 적용한 240 W LED 집어등의 특성을 보면 배광각은 ${\pm}45^{\circ}$, 조도 변화률이 0.8로 개선되었으며, 광효율은 98.8 lm/W로 향상되었다. LED 집어등의 해수의 투과율과 인간의 암순응시 시감도를 1,500 W 메탈등 1개와 4개의 240 W LED 집어등에 적용하여 비교한 결과, 방사출력이 수심 50 m에 이르면 거의 동등하였으며, 암순응시 시감도만을 적용한 경우에도 LED 집어등이 약 5 % 정도 높은 광속을 나타내었으며, 수심 50 m의 방사출력에 암순응시 시감도를 적용한 경우 LED 집어등의 광속이 14 % 높게 나타나 메탈등의 대체 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.973-977
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• 2010

The temperature of junction in LED affects the life time and performance. however, the measurement of junction temperature in module is very difficult. In this paper, to measure the junction temperature in LED module, optical and electrical properties is measured in single package in temperature from 25 [$^{\circ}C$] to 85 [$^{\circ}C$], and then junction temperature can is estimated in module with measuring the average voltage of single package. As results, the junction temperature of single package is measured the temperature of 61.2 [$^{\circ}C$] in ambient temperature, also, the junction temperature of LED module is measured the temperature of 72.5 [$^{\circ}C$] in ambient temperature.