• Title/Summary/Keyword: 반도체패키지

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Spalling of Intermetallic Compound during the Reaction between Electroless Ni(P) and Lead-free Solders (무전해 Ni(P)과 무연솔더와의 반응 중 금속간화합물의 spalling 현상에 관한 연구)

  • Sohn Yoon-Chul;Yu Jin;Kang S. K.;Shih D. Y,;Lee Taek-Yeong
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.11 no.3 s.32
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    • pp.37-45
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    • 2004
  • Electroless Ni(P) has been widely used for under bump metallization (UBM) of flip chip and surface finish layer in microelectronic packaging because of its excellent solderability, corrosion resistance, uniformity, selective deposition without photo-lithography, and also good diffusion barrier. However, the brittle fracture at solder joints and the spatting of intermetallic compound (IMC) associated with electroless Ni(P) are critical issues for its successful applications. In the present study, the mechanism of IMC spatting and microstructure change of the Ni(P) film were investigated with varying P content in the Ni(P) film (4.6,9, and $13 wt.\%$P). A reaction between Sn penetrated through the channels among $Ni_3Sn_4$ IMCs and the P-rich layer ($Ni_3P$) of the Ni(P) film formed a $Ni_3SnP$ layer. Thickening of the $Ni_3SnP$ layer led to $Ni_3Sn_4$ spatting. After $Ni_3Sn_4$ spatting, the Ni(P) film directly contacted the molten solder and the $Ni_3P$ phase further transformed into a $Ni_2P$ phase. During the crystallization process, some cracks formed in the Ni(P) film to release tensile stress accumulated from volume shrinkage of the film.

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산화아연 투명전극의 패터닝 및 나노막대 구조를 이용한 질화갈륨계 LED의 광추출효율 향상에 대한 연구

  • Park, Ji-Yeon;Son, Hyo-Su;Choe, Nak-Jeong;Lee, Jae-Hwan;Han, Sang-Hyeon;Lee, Seong-Nam
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.313-313
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    • 2014
  • GaN계 물질 기반의 광 반도체는 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있고, 효율 증대를 위한 에피, 소자 구조 및 패키지 등의 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 투명 전극을 이용한 광 추출 효율의 증가에 대한 연구는 전체 외부양자효율을 증가시키는 중요한 기술로 각광을 받고 있다. 이러한 투명전극은 가시광 영역의 빛을 투과하면서도 전기 전도성을 갖는 기능성 박막 전극으로 산화인듐주석이 널리 사용되고 있으나 인듐 가격의 상승과 산화인듐주석 전극 자체의 크랙 특성으로 인하여 많은 문제점이 지적되고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 GaN계 발광 다이오드에 있어서 산화인듐주석 투명 전극의 대체 물질들에 대한 많은 연구들이 활발하게 이루어 지고 있다. 특히, 투명전극 층으로 사용되는 산화인듐주석 대체 박막으로 산화아연에 대한 연구가 각광을 받고 있는 실정이다. 또한, 발광 다이오드의 효율 증가를 위해 발광소자에 표면 요철 구조 형성과 나노구조체 형성 등 박막 표면의 구조 변화를 통한 광추출효율 향상에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 산화아연 박막을 투명전극으로 사용하였으며 광추출효율 향상을 위해 산화아연 투명전극에 패터닝을 형성하고, 그 위에 산화아연 나노막대를 형성하여 기존에 사용하던 산화아연 투명전극보다 우수한 추출효율 및 전류 퍼짐 향상 구조를 제안하고 이에 따른 LED 소자의 광추출효율 향상을 연구하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 n-GaN, 5주기의 InGaN/GaN 다중양자우물 구조 및 p-GaN의 간단한 LED구조를 성장한 후, p-GaN층 상부에 원자층 증착법을 이용하여 투명전극인 산화아연 박막을 60 nm 두께로 증착하였다. 산화아연 투명전극만 증착한 LED-A와 이후 0.1% HCl을 이용한 습식식각을 통하여 산화아연 투명전극에 육각형 모양의 패턴을 형성한 LED-B, 그리고 LED-B위에 전기화학증착법을 이용하여 $1.0{\mu}m$의 산화아연 나노 막대를 증착한 LED-C를 제작하였다. LED-A, -B 및 -C에 대한 표면 구조는 SEM이미지를 통하여 확인한 바 산화아연의 육각 패턴과 그 상부에 산화아연의 나노막대가 잘 형성된 것을 확인하였다. I-L 분석으로부터 패턴이 형성되지 않은 산화아연 투명전극으로만 구성된 LED-A에 비하여 산화아연 투명 전극에 육각 패턴을 형성한 LED-B의 전계 발광 세기가 더욱 큰 것을 확인하였다. 또한, 육각 패턴에 산화아연 나노막대를 성장시켜 융합구조를 형성한 LED-C에서는 LED-B와 -A보다 더 큰 전계 발광세기를 확인할 수 있었다. 특히, 인가 전류가 고전류로 갈수록 LED-C의 발광세기가 더욱 강해지는 것으로 효율저하현상 또한 나노융합구조의 LED-C에서 확인할 수 있었다. 이는 기존 산화아연 투명전극에 육각형의 패턴 및 나노막대융합구조를 형성할 경우 전류퍼짐현상을 극대화 할 뿐 아니라, 추가적인 광추출효율 향상 효과에 의해 질화갈륨 기반LED 소자의 광효율이 증가된 것으로 판단된다.

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Miniaturized DBS Downconverter MMIC Showing a Low Noise and Low Power Dissipation Characteristic (저잡음ㆍ저소비전력 특성을 가지는 위성방송 수신용 초소형 다운컨버터 MMIC)

  • Yun, Young
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.27 no.4
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    • pp.443-447
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    • 2003
  • In this work. using 0.2 GaAs modulation doped FET(MODFET), a high performance DBS downconverter MMIC was developed for direct broadcasting satellite (DBS) application. Without LNA, the downconverter MMIC showed a very low noise of 4.8 dB, which is lower by 3 dB than conventional ones. A low LO power of -10 dBm was required for the normal DBS operation of the downconverter MMIC. which reduced the power consumption via a removal of LO amplifier on MMIC. It required only a low power consumption of 175 mW, which is lower than 70 percent of conventional ones. The LO leakage power at IF output was suppressed to a lower level than 30 dBm, which removes a bulky LO rejection filter on a board. The fabricated chip, which include a mixer, If amplifiers. LO rejection filter, and active balun, exhibited a small size of $0.84{\times}0.9\textrm{mm}^2$.

Study of the Sludge Formation Mechanism in Advanced Packaging Process and Prevention Method for the Sludge (어드밴스드 패키징 공정에서 발생할 수 있는 슬러지의 인자 확인 및 형성 방지법의 제안)

  • Jiwon Kim;Suk Jekal;Ha-Yeong Kim;Min Sang Kim;Dong Hyun Kim;Chan-Gyo Kim;Yeon-Ryong Chu;Neunghi Lee;Chang-Min Yoon
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.31 no.1
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    • pp.35-45
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    • 2023
  • In this study, the sludge formation in the wastewater drain from the advanced packaging process mechanisms are revealed as well as the key factors, materials, and sludge prevention methods using surfactant. Compared with that of conventional packaging process, advanced packaging process employ similar process to the semiconductor fabrication process, and thus many processes may generate wastewater. In specific, a large amount of wastewater may generate during the carrier wafer bonding, photo, development, and carrier wafer debonding processes. In order to identify the key factors for the formation of sludge during the advanced packaging process, six types of chemicals including bonding glue, HMDS, photoresist (PR), PR developer, debonding cleaner, and water are utilized and mixing evaluation is assessed. As a result, it is confirmed that the black solid sludge is formed, which is originated by the sludge seed formation by hydrolysis/dehydration reaction of HMDS and sludge growth via hydrophobic-hydrophobic binding with sludge seed and PR. For the sludge prevention investigation, three surfactants of CTAB, PEG, and shampoo are mixed with the key materials of sludge, and it is confirmed that the sludge formations are successfully suppressed. The underlying mechanism behind the sludge formation is that the carbon tails of the surfactant bind to PR with hydrophobic-hydrophobic interaction and inhibit the reaction with HMDS-based slurry seeds to prevent the sludge formation. In this regard, it is expected that various problems like clogging in drains and pipes during the advanced packaging process may effectively solve by the injection of surfactants into the drains.