• 제목/요약/키워드: 본딩 와이어

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RFIC를 위한 실리콘 기판에서의 고품질 본드와이어 인덕터 구현 (Implementation of High-Q Bondwire Inductors on Silicon RFIC)

  • 최근영;송병욱;김성진;이해영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권12호
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    • pp.559-565
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    • 2002
  • 현재 RFIC를 위해 실리콘 기판상에 구현되는 인덕터의 Q 값은 12 이하로 알려져있기 때문에, 고성능 회로설계를 위해서는 더욱 높은 Q 값을 갖는 인덕터의 구현이 필수적이다. 본 논문에서는 본드와이어를 이용하여 높은 Q 값을 가지는 두 개의 인덕터를 제안하였고, 동일한 인덕터에 PGS를 적용하여 총 4가지 형태의 인덕터를 구현하였다. 제안된 본드와이어 인덕터는 일반적인 금속선로보다 넓은 단면적 때문에 상대적으로 작은 도체 손실을 갖고, 인덕터의 상당부분이 공기 중에 위치하므로 기생 캐패시턴스 성분을 줄일 수 있다. 해석 및 측정결과 1.5 GHz 에서 기존의 나선형 인덕터보다 상당히 개선된 15이상의 Q 값을 가짐을 확인하였다. 또한 자동 본딩 머신을 사용하여 구현하기 때문에, 동일한 형태의 인덕터를 반복적으로 쉽게 만들 수 있다.

주석 전기도금과 열압착본딩을 이용한 Bi2Te3계 열전모듈의 제작

  • 윤종찬;최준영;손인준;조상흠;박관호
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.129-129
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    • 2017
  • 열전재료는 열에너지를 전기에너지로 또는 전기에너지를 열에너지로 직접 변환하는데 가장 널리 사용되는 재료이다. $Bi_2Te_3$계 열전 재료는 400K 이하의 비교적 저온 영역에서 높은 성능지수(Dimensionless Figure of merit, ZT($={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$, ${\alpha}$: 제백계수, ${\sigma}$: 전기전도도, T: 절대온도, ${\kappa}$: 열전도도))를 나타내는 열전재료이며 자동차 시트나 정수기 등에 응용되고 있다. 열전모듈은 제조시 수십 개에서 수백 개 이상의 n형 및 p형 열전소자를 알루미나($Al_2O_3$)와 같은 세라믹 기판(substrate) 상에 접합된 동 전극 위에 전기적으로 서로 직렬로 접합시켜 제조한다. 기존의 열전모듈의 제조방법에는 동 전극 위에 위에 Sn합금 분말과 플럭스(flux)의 혼합물인 솔더페이스트를 스크린 인쇄법을 사용하여 동 전극에 도포한 다음, 그 위에 열전소자를 얹고 약 520K의 열풍을 가하여 솔더를 용융시켜 열전소자와 동 전극을 접합시킨다. 스크린 인쇄법에서는 인쇄 압력이 일정하지 않으면, 솔더페이스트 층의 두께가 균일하지 않게 되어 열전소자 접합부의 불량을 유발시킨다. 그러나 열모듈은 단 하나의 접합 불량이 모듈 전체의 열전변환성능에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 솔더페이스트를 도포하지 않고 열전소자를 직접 동 전극과 접합할 수 있는 방법을 고안하였다. 무전해도금을 이용한 니켈층을 형성시킨 $Bi_2Te_3$계 열전소자 표면에 약 $50{\mu}m$의 주석도금층을 전기도금법을 구사하여 형성시켰다. 그 후, wire cutting을 통하여 $3mm{\times}3mm{\times}3mm$의 크기로 절단한 주석도금된 열전소자를 동 전극에 얹고 1.1KPa의 압력을 가하면서 523K의 핫플레이트 위에서 3분간 방치하여 직접(direct) 열압착 접합을 실시하였다. 접합부의 단면을 SEM을 이용하여 관찰한 결과, 동 전극과 열전소자 사이의 계면에 용융 후 응고된 주석층이 결함없이 균일하게 형성된 양호한 접합부를 관찰할 수 있었다. 따라서, 솔더페이스트를 이용하지 않고, 열전소자 표면에 주석도금을 실시한 후, 동 전극과 직접 열압착 본딩을 실시하는 방법은 균일한 접합계면을 얻을 수 있는 새로운 공정으로 기대된다.

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칩 실장공정에 따른 Package on Package(PoP)용 하부 패키지의 Warpage 특성 (Warpage Characteristics of Bottom Packages for Package-on-Package(PoP) with Different Chip Mounting Processes)

  • 정동명;김민영;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.63-69
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    • 2013
  • Package on Package(PoP)용 하부 패키지에 대해 플립칩 본딩으로 칩을 기판에 실장한 패키지와 die attach film(DAF)을 사용하여 칩을 기판에 접착한 패키지의 warpage 특성을 비교하였다. 플립칩 본딩으로 칩을 기판에 실장한 패키지와 DAF를 사용하여 칩을 기판에 실장한 패키지는 솔더 리플로우 온도인 $260^{\circ}C$에서 각기 $57{\mu}m$$-102{\mu}m$의 warpage를 나타내었다. 상온에서 $260^{\circ}C$ 사이의 온도 범위에서 플립칩 실장한 패키지는 $-27{\sim}60{\mu}m$ 범위의 warpage를 나타내는 반면에, DAF 실장한 패키지는 $-50{\sim}-153{\mu}m$ 범위의 warpage를 나타내었다.

실장된 반도체 레이저의 본딩와이어를 고려한 광대역 변조 특성 해석 (Wideband modulation analysis of a packaged semiconductor laser in consideration of the bonding wire effect)

  • 윤상기;한영수;김상배;이해영
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권2호
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    • pp.148-162
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    • 1996
  • Bonding wires for high frequency device packaging have dominant parasitic inductances which limit the performance of semiconductor lasers. In this paper, the inductance sof bonding wires are claculated by the method of moments with incorporation of ohmic loss, and the wideband modulation characteristics are analyzed for ddifferent wire lengths and structures. We observed the modulation bandwidth for 1mm-length bonding wire lengths and structures. We observed the modulation bandwidth for 1mm-length bonding wire is 7 GHz wider than that for 2mm-length bonding wire. We also observed th estatic inductance calculation results in dispersive deviation of the parasitic inductance and the modulation characteristics from the wideband moment methods calculations. The angled bonding wire has much less parasitic inductance and improves the modulation bandwidth more than 6 GHz. This calculation resutls an be widely used for designing and packaging of high-speed semiconductor device.

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플라스틱 패키지되는 MMIC를 위한 저가격 고품질의 수직형 본딩와이어 인덕터 (Low cost high-Q veritcal inductor using bondwires for plastic-packaged MMICs)

  • 이용구;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권7호
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    • pp.17-24
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    • 1998
  • We proposed a novel bondwire inductor buried in plastic package for low cost MMIC and characaterized the electrical perofmrance in a wide frequency range using the full-wave analysis of finite element method(FEM), and then we fabricated and measured the scale-up model in order to prove the characteristics. Th ebondwire inductor has higher quality factor and higher cutoff frequency than the conventional spiral inductor designed n the same area as the bondwire inductor. Since the air-bridge process is not requried for the bondwire inductor, it is very suitable for low cost plastic-packaged MMIC production. The bondwire inductor has the field distribution localized around the bondwire inductor and hence is more compatible to the crosstalk problems.

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초고주파 소자를 위한 사잇각을 갖는 이중 본딩와이어의 광대역 특성 해석 (Wideband Characterization of Angled Double Bonding Wires for Microwave Devices)

  • 윤상기;이해영
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권9호
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    • pp.98-105
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    • 1995
  • Recent microwave IC's reach to the extent of high operating frequencies at which bonding wires limit their performance as dominant parasitic components. Double bonding wires separated by an internal angle have been firstly characterized using the Method of Moments with the incorporation of the ohmic resistance calculated by the phenomenological loss equivalence method. For a 30$^{\circ}$ internal angle, the calculated total reactance is 45% less than that of a single bonding wire due to the negative mutual coupling effect. The radiation effect has been observed decreasing the mutual inductance, whereas for parallel bonding wires it greatly increases the mutual inductance. This calculation results can be widely used for designing and packaging of high frequency and high density MMIC's and OEIC's.

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초고주파 소자 실장을 위한 유전체를 이용하는 본딩와이어 기생 효과 감소 방법 (Reduction of the bondwire parasitic effect using dielectric materials for microwave device packaging)

  • 김성진;윤상기;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권2호
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    • pp.1-9
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    • 1997
  • For the reduction of parasitic inductance and matching of bonding wire in the package of microwave devices, we propose multiple bonding wires buried in a dielectric material of FR-4 composite. This structure is analyzed using the method of moments (MoM) and compared with the common bondwires and ribbon interconnections. The FR-4 composite is modelled by the cole-cole model which can consider the loss and the variation of the permittivity in a frequency. At 20 GHz, the parasitic reactance is reduced by 90%, 80%, 60% compared to those of a single bonding wire in air, double bonding wires in air and ribbon interconnection in air, respectively. Also, the new bondwire shows very good matching of 60.ohm characteristic impedance and has 15dB, 10dB, 5dB improvement of the return loss and 2.5dB, 0.7dB, 0.2dB improvement of the insertion loss compared to the common interconnections. This technique can minimize the parasitic effect of bondwires in microwave device packaging.

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초고주파소자의 저가 플라스틱 실장을 위한 접지된 본딩와이어의 기생특성 해석 (Parasitics analysis of a grounded bondwire for low-cost plastic packaging of microwave devices)

  • 윤상기;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권2호
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    • pp.21-26
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    • 1997
  • The dielectric effects on the parasitics of bondwires buried in slightly-lossy dielectric materials hav been investigated over a wide frequency range using the method of moments with incorporation of ohmic and dielectric losses. The FR-4 composite is widely used as a basis material for PCB and plastic packages, because of it sinherent electricl and chemical stbility and low cost. The cole-cole model, which is representative complex permittivity model of epoxy polymers, has been applied to consider the dielectric effects in the MoM calculation. The prasitic impedance of a grounded bondwire in FR-4 composite is greatly increased due to the dielectric loading effect enhanced by the radiation at high frequencies. These calculation results will be helpful for designing and packaging of high-frequency low-cost IC's.

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본딩와이어를 이용한 MMIC용 고품질 수직형 인덕터 (Novel high-Q veritcal inductor using bondwires for MMICs)

  • 이용구;윤상기;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권9호
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    • pp.28-35
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    • 1997
  • A novel high-Q vertical jinductor for MMICs is proposed and characterized in a wide range of frequencies (DC~10 GHz) using the numerical methods such as the PeEC(partial equivalent element circuit), the FDM (finite difference method) and the MoM (method of moments). Electrical superiority of the vertical inductor to the horizontal is observed in terms of the magnetic flux linkage and the ground screening effect. The veritcal bondwire inductor is designed in consideration of the wire bonding feasibility and the optimum electrical peformance. This structure is also analyzed using the equivalent circuit and compared with the conventional spiral inductors From the calculated results, high Q-factor, inductance, and cut-off frequency are observed to be inherent characteristics of the veritcal bondwire inductor.

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FDB 방식을 채용한 멀티 어레이 맥진 센서 설계 (Design of multi-array pulse diagnosis sensor with FDB process)

  • 전영주;이전;이유정;우영재;유현희;김종열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.367-368
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    • 2008
  • 한의학의 주요 방법 중 하나인 맥진은 한의사가 환자의 손목 부위를 손가락으로 진맥하여 환자의 맥동을 감지하는 행위이다. 하지만 이러한 맥진은 주관적이고 형이학적 이어서 맥진의 발전을 위해서는 맥진의 객관화와 정량화가 요구된다. 본 연구는 기존의 와이어 본딩(wire bonding)을 이용한 맥진 센서의 단점인 내성을 극복하기 위하여 FDB(Face Down Bonding) 방식을 이용하였으며, $3{\times}3$ 멀티 어레이 센서간의 crosstalk를 극복하고자 센서들을 격리시킬 수 있는 댐(dam)을 형성하였다. 또한, 댐을 감싸고 상단 및 하단에 들기를 형성하는 패드를 이용하여 피부에 접촉하도록 제작하였다. 센서의 특성을 평가하기 위하여 각 센서 출력 단자의 저항 값을 측정하였으며 센서 스펙에서 제공하는 값과 동일함을 확인하였고, 실제 요골동맥 부위에서 맥파를 측정하여 전형적인 요골동맥 맥과 파형이 측정됨을 확인하였다.

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