• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권3호
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• pp.45-51
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• 2013

3차원 적층 패키지를 위한 Cu/Sn-3.5Ag 미세범프의 솔더 구조에 따른 금속간화합물 성장거동을 분석하기 위해 솔더 두께가 각각 $6{\mu}m$, $4{\mu}m$인 서로 다른 구조의 미세범프를 $130^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $170^{\circ}C$ 조건에서 실시간 주사전자현미경을 이용하여 실시간 금속간화합물 성장 거동을 분석하였다. Cu/Sn-3.5Ag($6{\mu}m$) 미세범프의 경우, 많은 양의 솔더로 인해 접합 직후 솔더가 넓게 퍼진 형상을 나타내었고, 열처리 시간경과에 따라 $Cu_6Sn_5$ 및 $Cu_3Sn$금속간화합물이 성장한 후, 잔류 Sn 소모 시점 이후 $Cu_6Sn_5$가 $Cu_3Sn$으로 상전이 되는 구간이 존재하였다. 반면, Cu/Sn-3.5Ag($4{\mu}m$) 미세범프의 경우, 적은양의 솔더로 인해 접합 직후 솔더의 퍼짐 현상이 억제 되었고, 접합 직후 잔류 Sn상이 존재하지 않아서 금속간화합물 성장구간이 억제되고, 열처리 시간경과에 따라 $Cu_6Sn_5$가 $Cu_3Sn$으로 상전이 되는 구간만 존재하였다. 두 시편의 $Cu_3Sn$상의 활성화 에너지의 값은 Cu/Sn-3.5Ag($6{\mu}m$) 및 Cu/Sn-3.5Ag($4{\mu}m$) 미세범프가 각각 0.80eV, 0.71eV로 나타났고, 이러한 차이는 반응기구 구간의 차이에 따른 것으로 판단된다. 따라서, 솔더의 측면 퍼짐 보다는 접합 두께가 미세범프의 금속간화합물 반응 기구를 지배하는 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.25-37
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• 2020

본 연구에서는 그래핀 소재의 전기전도성 및 자기적 특성을 향상시키기 위해 산화그래핀 표면상의 산소를 포함한 기능기와 열처리 환원공정을 이용하여 환원그래핀과 금속소재를 하리브리드화 하였다. 산화 그래핀 표면의 -OH, -COOH 등의 산소 포함 기능기들을 열처리 환원시킴과 동시에 금속이온을 기능기와의 이온교환법에 의해 치환 합성하는 연구를 진행하였다. 하이브리드 소재 합성에 사용된 금속은 Fe, Ag, Ni, Zn, Fe/Ag이며 SEM, TEM 및 EDS를 통해 환원 그래핀 표면 위에 균일한 크기의 금속 입자가 비교적 구형 잘 분산되었음을 확인하였다. 그래핀 표면상의 금속입자들은 모두 산화물 형태의 구조를 가지고 있었다. 하이브리드 소재의 전기적 특성을 확인하기 위해 rGO-metal hybrid 시료를 PET film에 dip-coating 방법으로 후막 필름을 형성시킨 후 면저항을 측정하였고, SEM을 통해 시편의 두께를 측정하여 비저항을 계산한 결과, 비저항의 범위는 2.14×10-5 ~ 3.5×10-3 ohm/cm범위에 있음을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권2호
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• pp.23-28
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• 2004

본 실험에서는 Ag 층을 이용한 무 플럭스 접합 공정을 개발하였으며 Ag의 유무에 따른 효과를 관찰하기 위해 In ($10{\mu}m$)과 Sn ($10{\mu}m$)솔더 및 Ag (100 nm)/In과 Ag/Sn 솔더를 thermal evaporation 방법으로 하부 금속층 위에 형성하였다. 접합부의 접촉저항과 전단 하중을 측정하기 위해 쿠폰시편을 제조하였으며 이리한 쿠폰시편은 $130^{\circ}C$에서 0.8, 1.6, 3.2 MPa의 접합압력을 가하여 30초간 접합을 실시하였다. 전단하중과 4단자 저항측정법을 이용하여 접합부의 특성을 분석하였으며 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope), EDS (Energy Dispersive Spectrometry)과 X-ray mapping을 통해 접합부를 관찰하였다. 전단하중 측정 결과 0.8 MPa에서는 In-Sn 솔더의 접합이 이루어지지 않았으며 접합압력이 증가해도 Ag/In-Ag/Sn 시편의 전단하중 측정값이 In-Sn 시편에 비해 높게 나타났다. 접합부의 저항감은 $2-4\;m{\Omega}$을 나타내었으며 접합압력이 증가할수록 In-Sn 혼합층이 더 많이 관찰되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권4호
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• pp.16-24
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• 2001

함수율은 목재의 효율적인 가공을 위한 기본적인 정보 중에서 가장 중요한 것의 하나이다. 그러나 기존의 열풍식 전건법으로는 수 시간에서 수일이 소요될 정도로 매우 긴 시간이 소요되므로 산업현장에서 적용하기에는 불편하다. 본 연구에서는 가정용 마이크로웨이브 오븐을 응용하여 수 분~수십 분내에 목재 시편의 함수율을 전건법에 의해 측정할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다. 국산 3수종에 대하여 마이크로웨이브-전건실험을 수행한 결과 일반 열풍식 전건법에 비하여 전건시간을 1/7~1/10 수준으로 크게 줄일 수 있었고 일반 열풍식 전건법 과 비교하여 전건상태에서 0.1~0.2 g 정도의 편차만 나타내어 함수율 및 전건무게를 신속하고 정확하게 얻을 수 있도록 해주므로써 효율적인 목재건조를 수행하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권2호
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• pp.17-27
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• 2011

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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권1호
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• pp.55-59
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• 2011

유연성 기판 상의 동박의 반복 굽힘 변형에 따른 절곡 빛 굴곡 신뢰성과 인장 특성과의 관계를 규명하기 위해 4종류의 동박 시편의 절곡 신뢰성 실험, 굴곡 선뢰성 실험과 인장 실험을 실시하였다. 절곡 신뢰성 실험은 동박에 5.3%의 굽힘 변형률을, 굴독 선뢰성 실험은 동박에 2.0%의 굽힘 변형률을 반복적으로 인가하면서 전기 저항 변화를 관찰하고 피로 수명을 평가하였다. 또한, 4가지 시편의 인장 실험을 통해 탄성 계수, 항복 강도, 연장 강도, 인성 등의 재료 물성을 구한 결과, 연성과 인성이 우수한 시편의 경우 절곡 및 굴곡 신뢰성이 크게 우수한 것으로 나타났다. 반면, 탄성 계수, 항복 강도의 경우 절곡 및 굴곡 신뢰성과 큰 연관성을 보이지 않았다. 이는 절곡 및 굴곡 변형에 의한 금속의 피로 파괴 거동은 재료의 파괴 인성과 밀접한 관계를 가지기 때문으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권3호
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• pp.25-29
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• 2022

최근 전자 패키징 기술의 중요성이 대두되며, 칩들을 평면 외 방향으로 쌓는 이종 집적 기술이 패키징 분야에 적용되고 있다. 이 중 2.5D 집적 기술은 실리콘 관통 전극를 포함한 인터포저를 이용하여 칩들을 적층하는 기술로, 이미 널리 사용되고 있다. 따라서 다양한 열공정을 거치고 기계적 하중을 받는 패키징 공정에서 이 인터포저의 기계적 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다. 특히 여러 박막들이 증착되는 인터포저의 구조적 특징을 고려할 때, 소재들의 열팽창계수 차이에 기인하는 열응력은 신뢰성에 큰 영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 논문에서는 실리콘 인터포저 위 와이어 본딩을 위한 금속 패드의 열응력에 대한 기계적 신뢰성을 평가하였다. 인터포저를 리플로우 온도로 가열 후 냉각 시 발생하는 금속 패드의 박리 현상을 관측하고, 그 메커니즘을 규명하였다. 또한 높은 냉각 속도와 시편 취급 중 발생하는 결함들이 박리 양상을 촉진시킴을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제7권2호
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• pp.55-62
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• 2000

Si-wafer에 단면 코팅된 UBM(Under Bump Metallurgy)의 젖음성을 Sn-Pb 솔더에서 평가하기 위하여 wetting balance 법을 사용하였다. 단면 코팅된 UBM의 젖음곡선은 양면 코팅된 시편의 젖음 곡선과 비교할 때, 젖음곡선의 모양이 비슷하고 젖음곡선을 특징짓는 변수들의 온도에 대한 변화경향이 일치하였다. 단면 코팅된 금속층의 젖음성을 젖음곡선으로부터 정의한 새로운 젖음 지수 $F_{min}$, $F_{s}t_{s}$로 평가할 수 있었다. Au/Cu/Cr UBM은 젖음시간의 측면에서 Au/Ni/Ti UBM보다 젖음성이 우수하였다 Si-wafer에 단면 코팅된 UBM과 Sn-Pb 솔더의 접촉각을 $F_{s}$와 기울어짐각을 측정하고 메니스커스의 정적상태에서 힘의 평형으로부터 유도된 식을 이용하여 계산할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.37-41
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• 2012

Cu 본딩을 이용한 웨이퍼 레벨 적층 기술은 고밀도 DRAM 이나 고성능 Logic 소자 적층 또는 이종소자 적층의 핵심 기술로 매우 중요시 되고 있다. Cu 본딩 공정을 최적화하기 위해서는 Cu chemical mechanical polishing(CMP)공정 개발이 필수적이며, 본딩층 평탄화를 위한 중요한 핵심 기술이라 하겠다. 특히 Logic 소자 응용에서는 ultra low-k 유전체와 호환성이 좋은 Ti barrier를 선호하는데, Ti barrier는 전기화학적으로 Cu CMP 슬러리에 영향을 받는 경우가 많다. 본 연구에서는 웨이퍼 레벨 Cu 본딩 기술을 위한 Ti/Cu 배선 구조의 Cu CMP 공정 기술을 연구하였다. 다마싱(damascene) 공정으로 Cu CMP 웨이퍼 시편을 제작하였고, 두 종류의 슬러리를 비교 분석 하였다. Cu 연마율(removal rate)과 슬러리에 대한 $SiO_2$와 Ti barrier의 선택비(selectivity)를 측정하였으며, 라인 폭과 금속 패턴 밀도에 대한 Cu dishing과 oxide erosion을 평가하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.83-88
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• 2020

최근 스마트폰 산업의 발전으로 인하여 실사용 환경에서 유연소자의 기계적 거동에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 유연소자 박막은 두께가 나노 단위이고, 기존의 시험법으로 측정하기 어려워 주로 나노압입시험을 이용하여 경도, 탄성계수 등의 특성을 구하고 있다. 그러나 현재 널리 쓰이고 있는 분석법(Oliver-Pharr Method)은 기판의 영향이 이론적으로 고려되지 않아 단순히 적용하기에는 무리가 있다. 따라서 본 연구에서는 기판 영향을 고려한 타 연구자들의 모델에 대한 적용성을 확인하고, 압입자와 시편 표면에서 발생하는 소성쌓임 현상(pile-up)에 대해 압입깊이의 보정을 실시하였다. 유연소자 박막의 탄성계수를 평가하고 검증하기 위하여 폴리이미드 및 실리콘 웨이퍼 기판 위에 금속, 비정질 박막을 증착하여 실제 실험을 수행하여 비교하였다.