• 대한화장품학회지
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• 제34권4호
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• pp.269-274
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• 2008

본 연구를 통해 반도체 산업에서 유래된 마이크로웨이브 증폭 에칭기술(MEE)을 이용하여, 마이카의 표면 구조를 변화시키고 오일 흡유량을 조절할 수 있었다. 마이크로웨이브 에너지가 마이카에 조사되면, 마이카 표면이 몇 분 이내에 에칭이 된다. 에칭의 결과로 마이카의 오일 흡유량이 증가되고, 마이카 $SiO_2$층의 표면 변화에 의해 백색도가 증가한다. 추가적으로, 땀을 흡수한 이후에도 높은 백색도가 유지된다. 마이카의 표면구조의 변화는 불산에 슬러리화된 마이카에 마이크로웨이브 조사를 통해서 이루어졌다. 에칭의 정도는 산의 농도, 조사 시간, 조사 에너지의 양, 슬러리의 농도에 의해 조절되었다. 에칭된 마이카의 표면 구조는 '달' 표면 모양과 유사하게 보인다. 표면적과 거칠기 등의 특성은 Brunauer-Emmett-Teller (BET), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Spectrophotometer, goniophometer로 측정되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.510-510
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• 2011

Si (100) 2 인치 웨이퍼 위에 RF Magnetron Sputtering 방법으로 Ti 박막을 형성하고, 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하여 나노결정다이아몬드 박막을 증착하였다. 지름 3인치, 두께 1/4인치의 Ti 타겟을 사용하고, Ar 가스 유량 11 sccm, 공정 압력 $4.5{\times}10^{-3}$ Torr, RF 전력 100 W, 기판온도 $70^{\circ}C$ 조건에서 2 시간 동안 Ti 박막을 증착하여 약 $0.8{\mu}m$의 박막을 얻었다. 그 위에 공정 압력 110 Torr, 마이크로웨이브 전력 1.2 kW, Ar/$CH_4$ 가스 조성비 200/2 sccm, 기판 온도 $600^{\circ}C$의 조건에서 기판에 -150 V의 DC 바이어스 전압 인가 여부를 변수로 하고, 증착 시간을 변화시켜 나노결정다이아몬드 박막을 제작하였다. FE-SEM과 AFM을 이용하여 다이아몬드 입자의 크기와 다이아몬드 박막의 두께, 표면 거칠기 등을 측정하였고, Raman spectroscopy와 XRD를 이용하여 다이아몬드 결정성을 확인하였다. 바이어스를 인가하지 않았을 경우 증착 시간이 증가할수록 다이아몬드 입자의 평균 크기가 증가하며 입자들이 차지하는 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 2시간이 경과해도 아직 완전한 박막은 형성되지 못하고 약 4시간 이상 증착 시 완전한 박막을 이루는 것이 확인되었다. 이에 비해서 바이어스 전압을 인가할 경우 1시간 내에 완전한 박막을 이루는 것을 확인하였다. 표면 거칠기는 바이어스를 인가한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 조금 높은 것으로 나타났다. 이러한 바이어스 효과는 표면에서의 핵생성 밀도 증가와 재핵생성 속도 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.117-118
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• 2011

초경합금 위에 RF Magnetron Sputter를 이용하여 Ti 중간층을 증착 후 MPECVD(Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 시스템을 이용하여 나노결정 다이아몬드 박막을 증착 하였다. 공정압력, 마이크로웨이브 전력, Ar/$CH_4$ 조성비, 기판온도를 일정하게 놓고 직류 bias의 인가 여부를 변수로 하고 증착시간을 0.5, 1, 2시간으로 변화시켜 박막을 제작하였다. 제작된 시편은 FE-SEM과 AFM을 이용하여 다이아몬드 박막의 표면과 다이아몬드 박막의 표면 거칠기 등을 측정하였고, Raman spectroscopy와 XRD를 이용하여 다이아몬드 결정성을 확인하였다. Automatic Scratch �岵謙�ter를 이용하여 복합박막의 층별 접합력을 측정하였다. 바이어스를 인가하지 않고 다이아몬드 박막을 증착할 경우 증착 시간이 증가할수록 다이아몬드 입자의 평균 크기가 증가하며 입자들이 차지하는 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 1시간이 경과해도 아직 완전한 박막은 형성되지 못하고 2시간 이상 증착 시 완전한 박막을 이루는 것이 확인되었다. 이에 비해서 바이어스 전압을 인가할 경우 1시간 내에 완전한 박막을 이루었다. 표면 거칠기는 바이어스를 인가한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 조금 높은 것으로 나타났다. 이러한 바이어스 효과는 표면에서의 핵생성 밀도 증가와 재핵생성 속도 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.236-236
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• 2013

비냉각 적외선 검출기는 산업용 군사용으로 최근 각광을 받고 있다. 이는 주야간 빛이 없는 곳에서도 사물의 열을 감지할 수 있어 인체감지 및 보안감시, 에너지 절감 등에 응용될 수 있는 핵심부품이다. 비냉각 적외선 검출기로는 재료의 저항의 변화를 감지하는 마이크로볼로미터형이 가장 많이 사용된다. 감지재료로는 비정질 실리콘(a-Si)과 산화바나듐(VOx)이 가장 많이 사용된다. VOx 박막은 일반적으로 RF sputtering 방법으로 증착이 되며, 저항이 낮고, 저항의 온도변화 계수(TCR)가 크며 신호 대 잡음 특성이 우수한 반면 산소(oxygen) phase가 다양하여 갓 증착된 상태의 박막은 재현성이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존의 V 타겟을 사용한 VOx 박막을 증착하는 방법을 개선하여 ZnO 나노박막을 중간에 삽입하여 저항 특성을 조절할 뿐만 아니라 열처리에 의해 TCR 값을 향상시키고, VO2 phase 가 주로 나타나는 박막 증착 및 공정 방법을 소개한다. RF sputtering 장비를 이용하여 산소와 아르곤 가스의 혼합비를 4.5로 하였으며, VOx 증착 시 플라즈마 Power는 150 W 로 하여 상온에서 증착하였다. 갓 증착된 VOx 다층박막의 XRD 스펙트럼은 V2O5 피크가 주된 상을 이루고 있었으며, 산소열처리에 의해 VO2 상이 주로 나타남을 알 수 있었다. TCR 값은 갓 증착된 샘플에서 -0.13%/K의 값을 얻었으며, $300^{\circ}C$에서 50분간 열처리 후 -3.37%/K 으로 급격히 향상됨을 알 수 있었다. 저항은 열처리 후 약 100 kohm으로 낮아져 검출소자를 위한 조건에 적합한 특성을 얻을 수 있었다. 또한 산소열처리의 온도 및 시간에 따라 TCR 및 표면 거칠기 특성을 조사하였으며, 최적의 열처리 조건을 얻고자 하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권3호
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• pp.25-30
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• 2015

직경 20 nm 미만의 금속 나노입자들이 나타내는 저온 용융특성을 이용한 새로운 패드 피니쉬 공정을 적용하여 Cu 표면을 SAC305로 코팅한 후 wettability의 변화를 평가하였다. SAC305 잉크를 사용한 $160^{\circ}C$의 저온 코팅공정 시 형성되는 SAC305 코팅층의 두께는 수 나노미터 수준으로 극히 얇았으며, 이 코팅층 밑으로 10~100 nm 두께 수준의 $Cu_6Sn_5$ 및 50~150 nm 두께 수준의 $Cu_3Sn$ 금속간화합물층 반응층이 생성되었음을 확인할 수 있었다. 즉, 생성된 금속간 화합물층의 두께는 압연동 시편에 비해 전해도금동 시편에서 훨씬 두꺼웠는데, 이는 전해도금동 시편에서 관찰되는 향상된 표면 거칠기 특성에 의해 단위면적 기준으로 보다 많은 수의 SAC305 나노입자들이 접촉된 상태에서 용융되어 반응하기 때문으로 분석되었다. 이후 SAC305 솔더볼을 사용한 젖음각 측정 실험에서 저온 SAC 코팅이 이루어진 Cu 표면은 SAC 코팅이 없는 Cu 표면에 비해 눈에 띄게 낮은 젖음각을 나타내어 당 코팅법으로 Cu 표면에 단지 수 나노미터 두께의 SAC305 층을 형성시킨 경우에서도 솔더의 wettability 개선을 유도할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권2호
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• pp.41-48
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• 2018

Fan-out wafer level packaging (FOWLP) 적용을 위한 최적의 Cu 재배선 계면접착에너지 측정방법을 도출하기 위해, 전기도금 Cu 박막과 WPR 절연층 계면의 정량적 계면접착에너지를 $90^{\circ}$ 필 테스트, 4점 굽힘 시험법, double cantilever beam (DCB) 측정법을 통해 비교 평가 하였다. 측정 결과, 세 가지 측정법 모두 배선 및 패키징 공정 후 박리가 일어나지 않는 산업체 통용 기준인 $5J/m^2$보다 높게 측정되었다. 또한, DCB, 4점 굽힘 시험법, $90^{\circ}$ 필 테스트 순으로 계면접착에너지가 증가하는 거동을 보였는데, 이는 계면파괴역학 이론에 의해 위상각 증가에 따라 이종재료 계면균열 선단의 전단응력성분 증가에 따른 소성변형에너지 및 계면 거칠기 증가 효과에 의한 것으로 설명이 가능하다. FOWLP 재배선에 대한 최적의 계면접착에너지 도출을 위해서는 시편제작 공정, 위상각 차이, 정량적 측정 정확도 및 결합력 크기 등을 고려하여 4점 굽힘 시험법 또는 DCB 측정법을 적절히 혼용 사용하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권3호
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• pp.43-50
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• 2014

전자 제품의 경박 단소화 및 고집적화가 이루어 지면서 실리콘 집과 인쇄회로기판의 인터커넥션의 고신뢰도가 요구되고 있다. 본 연구는 Sn-4.0wt%Ag-0.5wt%Cu (SAC405) 솔더와 다양한 무전해 Ni-P 도금 두께에서의 high speed shear 에너지 및 파괴 모드를 연구하였다. 파괴 모드 분석을 위하여 집속이온빔(FIB) 분석이 이용되었다. 질산 기상 처리하지 않은 $1{\mu}m$ Ni-P 시편에서 낮은 shear 에너지가 나왔으며, 이는 솔더레지스트 선단에서 파단의 원인을 제공하는 것이 확인되었다. 질산 기상 처리한 시편에서 무전해 Ni-P 도금 두께가 커질수록 취성 파괴 모드는 감소한다. 또 Ni-P 도금 두께와 표면 거칠기(Ra)는 반비례 관계를 가진다. 이는 Ni-P 도금의 표면 거칠기를 낮추면 SAC405 솔더 조인트의 신뢰도를 향상시킨다는 사실을 나타낸다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권4호
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• pp.77-84
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• 2006

도금전류밀도와 도금액 온도에 따른 비시안계 Au 범프의 표면 거칠기 및 웨이퍼 레벨에서 Au 범프의 높이 분포도를 분석하였다. $3mA/cm^{2}$와 $5mA/cm^{2}$에서 도금한 Au 범프는 $40^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$의 도금액 온도에 무관하게 $80{\sim}100nm$의 낮은 표면 거칠기를 나타내었다. $8mA/cm^{2}$로 도금시 $40^{\circ}C$에서 도금한 Au 범프는 표면 거칠기가 800nm 정도로 크게 증가하였으나, $60^{\circ}C$에서 형성한 Au 범프는 $80{\sim}100nm$의 표면 거칠기를 나타내었다. 도금전류밀도가 $3mA/cm^{2}$에서 $8mA/cm^{2}$로 증가함에 따라 웨이퍼 레벨에서 Au 범프의 높이 편차가 증가하였으며, 도금액 온도가 $40^{\circ}C$보다 $60^{\circ}C$일 때 웨이퍼 레벨에서 더 균일한 범프 높이의 분포도를 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제7권3호
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• pp.45-54
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• 2000

Stamped Leadframe에 전해연마를 적용하여 가공면에 존재하는 버어(burr)의 제거와 그에따른 잔류응력 완화효과를 보았다. 또한 표면 청정화에 따른 은(Ag)도금면 및 리드프레임 표면 품질의 향상이 있었다. 인산 60% 전해연마액에 고정 전류값 5A와 극간거리 3.0 cm의 조건하에 Alloy42 원소재 리드프레임은 $70^{\circ}C$에서 120초간, C194 원소재 리드프레임은 $50^{\circ}C$에서 90초간 전해연마 하였다. XRD 반가폭(FWHM)을 이용한 잔류응력 측정결과 전해 연마 처리후의 잔류응력값이 스탬핑 이전상태로 회복되었으며, AFM를 이용하여 표면 거칠기 측정결과 Alloy42원소재 리드프레임은 0.079 $\mu\textrm{m}$, C-194원소재 리드프레임은 0.014 $\mu\textrm{m}$의 R$_{근}$값으로 거칠기의 향상이 있었다. XRF를 이용한 도금두께 측정 결과 0.4~0.5 $\mu\textrm{m}$ 정도 두께편차 균일성의 향상이 있었으며, wire bonding온도에서의 bake test결과 금선(gold wire) 과의 접합강도를 높일수 있는 적절한 크기로의 결정립 성장이 관찰되었다 3차원 자동측정 및 표면 경도 측정 통하여 전해연마로 인한 리드프레임 중요부위 치수변화의 신뢰성을 확인할수 있었다.다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.39-47
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• 2007

폴리이미드 표면에 대한 습식 개질 전처리 조건에 따른 폴리이미드와 무전해 도금 Ni 박막사이의 계면파괴에너지를 $180^{\circ}$ 필 테스트를 통해 정량적으로 구하였다. KOH 처리시간이 1분인 경우 계면파괴에너지는 24.5 g/mm에서 5분 처리 시 33.3g/mm로 증가하였고, EDA처리 시간이 1분인 경우 31.6 g/mm에서, 5분 처리 시 22.3g/mm로 저하되었다. 이러한 습식 개질전처리 조건에 따른 폴리이미드 표면 거칠기 변화는 매우 작아서, 기계적 고착 효과는 계면파괴에너지 변화에 기여하지 못했음을 알 수 있다. KOH는 carboxyl기, EDA는 amine기를 폴리이미드 표면에 형성시켜 Ni과 강한 화학적 결합을 이루어, 폴리이미드 내부의 cohesive 박리거동을 보였다. 습식 개질전처리 조건에 따른 계면파괴에너지의 거동은 파면 부근에 형성된 O=C-O 결합과 매우 밀접한 연관성이 있는 것으로 판단된다.