• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2004.05a
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• pp.112-117
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• 2004

본 연구에서는 쏠더를 이용한 새로운 웨이퍼 레벨 실장 기술을 제안하였고 순수 주석도금이 쏠더로서 이용되었다. 제안된 실장 기술의 가장 큰 차별성은 레고 조립처럼 어셈블리 한 후에 쏠더 리프로우를 통해 측면 접합한다는 것이다. 이런 측면 접합 기술은 기본적으로 표면 상태에 매우 둔감하다는 장점과 비아를 통한 전기적 연결 시 끝 단의 노칭(notching)에 의한 전기적 연결 끊김 문제를 해결할 수 있다. 접합강도는 전단 응력을 측정하여 평가하였고, 실장의 기밀성(Hermeticity)는 가압 헬륨 측정법을 통해서 평가되었다. 실험결과로부터 본 실장 기술은 고 수율 웨이퍼 레벨 실장 기술의 대안이며 실행 가능함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.134-135
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• 2015

실리콘 반도체 칩 가공기술의 미세화는 40년에 걸쳐 전자기기 진보에 큰 공헌을 할 수 있었다. 절반간격(Half Pitch)이라는 최소 패턴크기로 좁아지고 있다. 회로패턴을 평면적으로뿐만 아니라 집적도를 올리는 3차원 실장기술이 중요시 되었다. 종래칩 표면에만 존재했던 접속용 전극을 표면과 뒷면에 붙여 칩을 관통하는 미세실리콘 관통전극(TSV; Through Silicon Via)제조기술로써 TSV는 한계의 반도체기술을 극복하여 한층 더 크게 발전할 가능성을 비추고 있다.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.2
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• pp.112-117
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• 1994

최근의 전자기기는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 소형화, 고기능화 및 다양화 뿐만 아니라 경박단소화되는 추세에 있다. 이러한 시장의 요구에 대응하여 표면실장용 전자부품이 등장하여 그 사용이 점차증가하고 있고 여기에 발맞춰 국내 . 외 전자기기 제조업체가 제품내의 PCB를 SMD화하는 추세에 있다. 따라서 표면실장 부품의 조립을 위한 고밀도, 고정도의 실장기술의 개발이 요구되고 있다. 또한 부품 자동삽입 등 기존의 방법들로 조립된, 전자기기 내부에 사용 되는 PCB의 조립상태 및 각 부품의 특성들을 검사하기 위한 In-circuit Tester의 기술도 빠른 속도로 발전하여 자동화되어가고 있는 추세에 있다. 이에 따라 본 연구소에서는 '90년에 능 Mounter GCA-M2000 모델을 개발 완료하였고 현재 관련 사업부에서 양산중에 있으며, 아날로그 방식 및 디지털 방식의 In-circuit Tester 모델도 개발 완료하여 현재 양산 중에 있다. 이 지면을 빌어 소개할 기회를 갖고자 한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.29 no.3
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• pp.31-35
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• 2022

Recently, with the 4th industrial revolution, the demand for high-density semiconductors for large-capacity data processing is increasing. Researchers are interested in researching the reliability of surface mount technology (SMT). In this study, the effect of PCB pad design on assembly and adhesion reliability of passive component was analyzed using design of experiment (DOE). The DOE method was established using the pad length, width, and distance between pads of the PCB as variables. The assembly defect rate of the passive element after the reflow process was derived according to the misplacement direction of the chip resistor. The shear force between the passive element and the PCB was measured using shear tests. In addition, the shape of the solder according to the pad design was analyzed through cross-sectional analysis.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.140-140
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• 2013

3차원 실장을 위한 TSV의 제조 공정 중에 발생할 수 있는 Cu의 돌출 거동에 대해 연구하였다. Cu의 돌출은 반도체를 제조할 때 고온(>$350^{\circ}C$) 공정인 BEOL (back end of line) 중에 발생하는 현상이다. Cu의 돌출은 Si과 Cu의 열팽창계수 차이에 의해 발생하는 현상으로 고온 공정 뿐만아니라 열충격 시험과 같은 열피로에 의해서 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 $-65^{\circ}C$에서 15분과 $150^{\circ}C$에서 15분을 1 사이클로 설정하여 0, 250, 500, 1000 사이클의 열충격 시험을 수행하였다. 열충격 시험 후 각 사이클에서의 Cu 돌출 거동과 Cu의 표면 거칠기 변화에 대해 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.123-123
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• 2012

최근 연구되고 있는 TSV(Through Silicon Via) 기술은 Si 웨이퍼 상에 직접 전기적 연결 통로인 관통홀을 형성하는 방법으로 칩간 연결거리를 최소화 할 수 있으며, 부피의 감소, 연결부 단축에 따른 빠른 신호 전달을 가능하게 한다. 이러한 TSV 기술은 최근의 초경량화와 고집적화로 대표되는 전자제품의 요구를 만족시킬 수 있는 차세대 실장법으로 기대를 모으고 있다. 한편, 납땜 재료의 주 원료인 주석은 주로 반도체 소자의 제조, 반도체 칩과 기판의 접합 및 플립 칩 (Flip Chip) 제조시의 범프 형성 등 반도체용 배선재료에 널리 사용되고 있다. 최근에는 납의 유해성 때문에 대부분의 전자제품은 무연솔더를 이용하여 제조되고 있지만, 주석을 이용한 반도체 소자가 고밀도화, 고 용량화 및 미세피치(Fine Pitch)화 되고 있기 때문에, 반도체 칩의 근방에 배치된 주석으로부터 많은 알파 방사선이 방출되어 메모리 셀의 정보를 유실시키는 소프트 에러 (Soft Error)가 발생되는 위험이 많아지고 있다. 이로 인해, 반도체 소자 및 납땜 재료의 주 원료인 주석의 고순도화가 요구되고 있으며, 특히 알파 방사선의 방출이 낮은 로우알파솔더 (Low Alpha Solder)가 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구는 4인치 실리콘 웨이퍼상에 직경 $60{\mu}m$, 깊이 $120{\mu}m$의 비아홀을 형성하고, 비아 홀 내에 기능 박막증착 및 전해도금을 이용하여 전도성 물질인 Cu를 충전한 후 직경 $80{\mu}m$의 로우알파 Sn-1.0Ag-0.5Cu 솔더를 접합 한 후, 접합부 신뢰성 평가를 수행을 위해 고속 전단시험을 실시하였다. 비아 홀 내 미세구조와 범프의 형상 및 전단시험 후 파괴모드의 분석은 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 관찰하였다. 연구 결과 비아의 입구 막힘이나 보이드(Void)와 같은 결함 없이 Cu를 충전하였으며, 고속전단의 경우는 전단 속도가 증가할수록 취성파괴가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구를 통하여 전해도금을 이용한 비아 홀 내 Cu의 고속 충전 및 로우알파 솔더 볼의 범프 형성이 가능하였으며, 이로 인한 전자제품의 소프트에러의 감소가 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.30-30
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• 2007

현재 다양한 종류의 RF 통신 제품이 시장에 등장하면서 제품의 경쟁력 확보에 있어 소형화 정도가 중요한 이슈가 되고 있다. Passive Device는 RF Circuit을 제작할 때 많은 면적을 차지하고 있으며 이를 감소시키기 위해 여러 연구가 진행되고 있다. 가장 효과적인 방법으로 반도체 집적기술로 크기를 줄이는 방법이 있으나, 공정이 비싸고 제작 시간이 오래 걸려 제품개발 시간과 개발비용이 상승하게 된다. 반면에 SoP-L 공정은 PCB 제작에 이용되는 일반적인 재료와 공정을 사용하므로 개발 비용과 시간을 줄일 수 있다. SoP-L의 또 하나 장점은 다종 재료를 다층으로 구성할 수 있다는 점이다. 최근 chip-type의 Device를 PCB 기판 안에 내장하는 방법의 RF Circuit 소형화 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 SoP-L 공정으로 chip-type 수동소자를 PCB 기판 내에 함몰하여 수동소자회로를 구현, 분석하여 보았다. 수동소자회로는 880 MHz~960 MHz(GSM) 영역과 1.71 GHz~1.88 GHz(DCS) 영역을 나누는 Diplexer를 구성하였다. 1005 size의 chip 6개로 구현한 Diplexer를 표면실장과 함몰공정으로 제작하고 Network Analyzer로 측정하여 비교하였다. chip 표면실장으로 구현된 Diplexer는 GSM에서 최대 0.86 dB의 loss, DCS에서 최대 0.68 dB의 loss가 나타났다. 표면실장과 비교하였을 때 함몰공정의 Diplexer는 GSM 대역에서 약 0.5 dB의 추가 loss가 나타났으며 목표대역에서 0.6 GHz정도 내려갔다. 이 결과를 바탕으로 두 공정 간 차이점을 확인하고, 함몰공정으로 chip-type 수동소자를 사용하였을 때 고려해야 할 점을 분석하였다. 이를 바탕으로 SoP-L 함몰공정의 안정성을 높여서 이것을 이용한 회로의 소형화에 적용이 가능할 것으로 기대한다. 특히 능동소자의 DC Power Control에서 고용량의 수동소자를 이용할 때 집적도를 높일 수 있을 것이다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2006.08a
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• pp.561-564
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• 2006

Because of new requirements related to the employment of SMT(Surface Mounting Technology) manufacturing and the diversity of components on high density PCB(printed circuit boards), Thermal control of the reflow process is required in oder to achieve acceptable yields and reliability of SMT assemblies. Accurate control of the temperature distribution during the reflow process is one of the major requirements, especially in lead-free assembly. This study has been performed for reflow process using the commercial CFD tool(Fluent) for predicting flow and temperature distributions. There was flow recirculation region that had a weak point in the temperature uniformity. Porous plate was installed to prevent and minimize flow recirculation region for acquiring uniform temperature in oven. This paper provided design concept from CFD results of the steady state temperature distribution and flow field inside a reflow oven.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2011.05a
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• pp.779-781
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• 2011

Drinking is one of most prominent causes for social problems like domestic violence, drinking and driving, and health problems. If who drunken can check promptly how much blood alcohol content, abstain from drunken driving or successive drinking schedule. In this paper, implementation of digital portable breathalyzer using semiconductor gas sensor based on MEMS were suggested. A small size micro controller with low power and surface mountable, ATMEGA48 can control semiconductor gas sensor digitally and display the value of alcohol concentration on LED.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.23 no.4 s.181
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• pp.132-138
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• 2006

A tape feeder is an important part to supply a micro chip such as 1005 and 0603 components in SMT process. Traditional sprocket wheel type feeder has several problems such as backlash and indexing errors, low compatibility and confidence. However, it is very difficult to solve such problems due to the inevitable fraction defectives of sprocket wheel. Thus, the object of this works is to develop a linear type high precision tape feeding system using cam-slider mechanism. The proposed cam-slider mechanism is composed of several links and a plate, pneumatic actuator is used to generate linear motion. The proposed mechanism has distinct advantages over the conventional mechanism. It has reduced feeding errors, long lift-cycle, and slim width. As a result, the developed tape feeder using cam-slider mechanism shows special characteristics far high precision feeding for chip-mounters.