3D 패키징 기술은 전기소자의 소형화, 고용량화, 저전력화, 높은 신뢰성등의 요구와 함께 그 중요성이 대두대고 있다. 이러한 3D 패키징의 연결방법은 와이어 본딩 또는 플립칩등의 기존의 방법에서 TSV(Through Silicon Via)를 이용하여 적층하는 방법이 주목받고 있다. TSV는 기존의 와이어 본딩과 비교하여 고집적도, 빠른 신호전달, 낮은 전력소비 등의 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. TSV의 세부 공정 중 비아필링(Via filling)기술은 I/O수 증가와 미세피치화에 따른 비아(Via) 직경의 감소 및 종횡비(Via Aspect Ratio)증가로 인해 기존 필링 공정으로는 한계가 있다. 기존의 비아 홀(Via hole)에 금속을 필링하기 위한 방법으로 전기도금법이 많이 사용되고 있으나, 전기도금법은 전기도금액 조성, 첨가제의 종류, 전류밀도, 전류모드 등에 따라 결과물에 큰 차이가 발생되어, 최적공정조건의 도출이 어렵다. 또한 20um이하의 비아직경과 높은 종횡비로 인하여 충진시 void형성등의 문제점이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 용융솔더와 진공을 이용하여 비아를 필링시켰다. 이 방법은 관통된 비아가 형성된 웨이퍼 양단에 압력차를 주어, 작은 직경을 갖는 비아 홀의 표면장력을 극복하고, 용융상태의 솔더가 관통된 비아 홀 내부로 필링되는 방법이다. 관통 비아홀이 형성 된 웨이퍼 위에 솔더페이스트를 $250^{\circ}C$이상 온도를 가해 용융상태로 만든 후 웨이퍼 하부에 진공을 형성하여 필링하는 방법과 용융솔더를 노즐을 통하여 위쪽으로 유동시켜 그 위에 비아홀이 형성된 웨이퍼를 접촉하고 웨이퍼 상부에 진공을 형성하여 필링하는 방법으로 실험을 각각 실시하였다. 이 때, 웨이퍼 두께는 100um이하이며 홀 직경은 20, 30um, 웨이퍼 상부와 하부의 진공차는 약 0.02~0.08Mpa, 진공 유지시간은 1~3s로 실시하여 최적 조건을 고찰하였다. 각 조건에 따른 필링 후 단면을 전자현미경(FE-SEM)을 통해 관찰하였다. 실험 결과 0.04Mpa 이상에서 1s내의 시간에 모든 비아홀이 기공(Void)없이 완벽하게 필링되는 것을 관찰하였으며 이 결과는 기존의 방법에 비하여 공정시간을 감소시켜 생산성이 대폭 향상 될 수 있는 방법임을 확인하였다.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2006.06a
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pp.267-267
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2006
전력에 큰 손실을 초래하는 고장전류를 차단하기 위한 한류기(FCL) 소재로서 고온 초전도체인 BSCCO 2212가 사용된다. 고온에서 용융된 BSCCO 2212 분말은 원심성형법에 의해 한류기용 튜브로 제조되었다. BSCCO 튜브의 기계적 특성을 높이고 용융온도를 낮추기 위해 $SrSO_4$(10wt-%)를 첨가하였다. 용탕은 $1200^{\circ}C$에서 완전히 용융되어 금속 몰드로 주입되었고 원심성형에 사용되는 금속 몰드는 $550^{\circ}C$ 온도로 2시간 예열 후 1020 ~ 2520 RPM으로 회전시켰다. 원심력에 의해 성형된 BSCCO 튜브는 약 48시간 동안 로에서 서냉 후 금속 몰드로부터 분리하였다. 튜브의 용이한 분리를 위해 이형제로서 BSCCO 2212 powder를 사용하였고 임계전류측정을 고려하여 Ag tape 단자를 튜브 끝단에 부착하였다. BSCCO 제조 공정에 있어서 몰드의 예열온도, 용융온도, 몰드 회전속도 등의 변수를 조절하여 최적의 조건을 확립하였다. 제조한 BSCCO 튜브의 임계전류($I_c$)와 임계전류밀도($J_c$)는 77K에서 536A와 $205A/cm^2$ 이었다. 본 연구에서는 BSCCO 2212 튜브를 제조하는 공정조건 변화와 각 조건에서 제조된 BSCCO 2212 튜브의 전기적 특성 및 그에 따른 분석에 대해 기술하였다.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.16
no.9
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pp.89-95
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1999
The compression behavior of semi-solid materials in studied from a viewpoint of yield criteria and analysis methods. To describe the behavior of materials in semi-solid state, several theories have been proposed by extending the concept of plasticity of porous compressible materials. in the present work, the upper-bound method and the finite element method are used to model the simple compression process using yield criteria of Kuhn and Doraivelu. Segregation between solid and liquid which cause defect of product is analysed for Sn-15%Pb alloy is compared with the experimental result of Charreyron et al..
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.6
no.4
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pp.501-508
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1996
Strontium barium niobate powders were prepared by NaCl-KCl molten salt, and reaction process and morphology change of strontium barium niobate were investigated as a function of reaction temperature, time, and amount of molten salt. With increasing the reaction temperature and time, the reacted fraction was increased and the morphology of powder was changed from lumpy shape into meedle-like shape. With increasing the amount of molten salt, reacted fraction was increased rapidly, but the morphology of powder was changed from needle-like shape into spherical shape. Strontium barium niobate powder, over 90 % in fraction reacted, was obtained from the reaction conditions at $1000^{\circ}C$ for small flux ratio (=1) and at $650^{\circ}C$ for large flux ratio (=4).
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.4
no.3
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pp.325-335
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1994
The spinel $MgO.Al_20_3$ single crystals were grown by FZ (floating zone) method. Its melting point is about, $2135^{\circ}C$ and is important to the process of the growth from the melt. There have been some reports of the growth by Czochralski and Verneuil method. However, this study is the first trial to the spinel crystal with the application of FZ method. In this study, $MgAl_2O_4$ spinel crystals were grown by using FZ method which uses the ellipsoidal mirror furnace having infrared halogen lamps as a heat source. With dopants of transition metal ions, it was possible to melt the feed rod which does not absorb the infrared rays due to the transparent properties to infrared ray of spinel itself and the red, green and blue colored spinel single crystals could be grown more easily. As a conclusion, the purpose of this study is to find the spinel single crystal growth mechanism with respect to th growth interfaces and molten zone stability and to characterize the state of growth resulting from the concavity to the melt of interfaces.
Lee Sung-Ki;Jang Young-Nam;Chae Soo-Chun;Ryu Kyoung-Won;Bae In-Kook
Journal of the Mineralogical Society of Korea
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v.19
no.1
s.47
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pp.7-14
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2006
Melting slag generated from the lots of municipal incineration ash, which causes the one of big urban problems in modern industrial society, was used as starting material for the hydrothermal synthesis of zeolite. P-type zeolite has been successfully synthesized by the combined process of both 'hydrogelation' and 'clay conversion' method. Commercial sodium silicate was used as Si source, and $NaAlO_2$ was prepared by the reaction in a $Na_{2}O/Al_{2}O_{3}$ molar ratio of 1.2. The optimum conditions for zeolite synthesis was found to be the $SiO_{2}/Al_{2}O_{3}$ ratio in the 3.2 and 4.2 range, the $H_{2}O/Na_{2}O$ ratio in the 70.7 and 80.0 range, and more than 15-hour reaction time at $80^{\circ}C$, In the synthesized zeolite, inhomogeneous melting slag particles were disappeared and homogeneous P-type zeolite crystal was grown. The cation exchange capacity of the synthesized zeolite was determined to be approx. 240 cmol/kg.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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