• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.690-692
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• 2012

전도도가 우수한 알루미늄 및 알루미나 소재를 사용하여 LED 패키지를 제작하였다. 선택적 양극산화 공정을 적용하여 알루미늄 기판 상에 알루미나를 형성하고 이를 유전체로 사용하였다. 패키지 기판에 따른 열저항 및 광량 분석을 위해 알루미늄 기판과 알루미나 기판을 제작하여 성능 비교분석을 진행하였다. 알루미늄 기판이 알루미나 기판보다 우수한 열저항 및 발광효율 특성을 보여주었으며, 이러한 결과는 선택적 양극산화 공정을 사용한 알루미늄 기판이 고출력 LED 패키지용 기판으로 활용할 수 있음을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.69-74
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• 2010

알루미늄 양극산화(aluminum anodization)의 선택적인 적용을 통하여 DRAM 소자를 위한 새로운 패키지 기판을 제작하였다. 에폭시 계열의 코어(core)와 구리의 적층 형태로 제작되는 일반적인 패키지 기판과는 달리 제안된 패키지 기판은 아래층 알루미늄(aluminum), 중간층 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 그리고 위층 구리(copper)로 구성된다. 알루미늄 기판에 양극산화 공정을 수행함으로써 두꺼운 알루미나를 얻을 수 있으며 이를 패키지 기판의 유전체로 사용할 수 있다. 알루미나층 위에 구리 패턴을 배치함으로써 새로운 2층 금속 구조의 패키지 기판을 완성하게 된다. 또한 알루미늄 양극산화를 선택적인 영역에만 적용하여 내부가 완전히 채워져 있는 비아(via) 구조를 구현할 수 있다. 패키지 설계 시에 비아 인 패드(via in pad) 구조를 적용하여 본딩 패드(bonding pad) 및 볼 패드(ball pad) 상에 비아를 배치하였다. 상기 비아 인 패드 배치 및 2층 금속 구조로 인해 패키지 기판의 배선 설계가 보다 수월해지고 설계 자유도가 향상된다. 새로운 패키지 기판의 주요 설계인자를 분석하고 최적화하기 위하여 테스트 패턴의 2차원 전자기장 시뮬레이션 및 S-파라미터 측정을 진행하였다. 이러한 설계인자를 바탕으로 모든 신호 배선은 우수한 신호 전송을 얻기 위해서 $50{\Omega}$의 특성 임피던스를 가지는 coplanar waveguide(CPW) 및 microstrip 기반의 전송선 구조로 설계되었다. 본 논문에서는 패키지 기판 구조, 설계 방식, 제작 공정 및 측정 등을 포함하여 양극산화 알루미늄 패키지 기판의 특성과 성능을 분석하였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.67-67
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• 2002

패키지 기술의 개발은 저비용, 고성능, 높은 패키징 효율의 추세로 가고 있다. 이러한 추세에 따라 기판재료의 개발 및 구조의 변형이 요구된다. 패키지의 한 형태인 MCM(Multi-Chip Module)에 연성기판을 사용할 경우 fine pattern이 가능하고 부피가 작기 때문에 패키지의 효율이 좋고 또한 reel to reel process에 적용이 가능하기 때문에 대량생산의 이점을 가지고 있다. 연성기판은 좋은 전기적 특성을 가진 polyimide와 구리 층으로 구성된다. 그러나 polyimide와 구리 계층 사이에 약한 접착력과 구리로의 polyamic acid의 diffusion, 다층 기판의 제조의 어려움 등의 문제점을 남겨두고 있다. 본 연구는 일반적인 polyimide/copper가 구조가 가지고 있는 문제점을 해결하고 구리 패턴을 제작하기 위해 에칭을 쓰는 것을 배제함으로 fine pattern을 이루어 내었으며 전기도금으로 완전하게 채워진 pluged via을 사용함으로 각층간의 연결에 신뢰성을 부여하였다. 또한, 연성기판의 구조적인 문제점인 해결하여 다층 연성기판을 제조하려고 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제10권1호통권35호
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• pp.47-57
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• 1995

최근 전자 및 통신기기에는 시스템의 소형화, 고기능 및 고신뢰도를 실현하기 위하여 하나의 기판위에 여러개의 chip을 장착하는 다중칩 패키지 기술이 사용되고 있다. 그러나 이로 인하여 기판 면적당 칩수의 증가로 power dissipation이 증가하게 되었으며, 이러한 power의 증가는 온도를 상승시켜서 시스템의 신뢰도를 저하시키는 원인이 되고 있기 때문에 이에 대한 열 해석이 요구되어진다. 따라서 본 고에서는 다중칩 패키지의 열 성능을 위하여 전도성이 좋은 세라믹 기판의 과도 온도 특성을 해석하고자, 전기적 유사 회로를 이용하여 thermal via가 없는 경우와 있는 경우에 대하여 열전달 특성을 고찰하였다. 그 결과 themal via에 의한 기판의 열전달 향상으로 다중칩 패키지의 동작 온도가 낮아짐을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.853-858
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• 2010

본 논문은 알루미늄의 양극산화를 통하여 알루미나(Alumina, $Al_2O_3$)를 형성함으로써 알루미나 및 알루미늄의 적층 구조 DRAM 패키지 기판을 구현하였다. 전송선 기반의 설계를 적용하기 위해 2차원 전자장 시뮬레이션을 수행하였다. 분석 결과를 바탕으로 새로운 기판에 적용할 신호선의 폭 및 간격과 알루미나 두께 등의 설계인자를 최적화하였다. 테스트 패턴 제작 및 측정을 통해 설계인자를 검증하였으며, 이를 바탕으로 설계 룰(Design rule)을 정하고 패키지의 개념 설계 및 상세 설계를 진행하여 DDR2 DRAM 패키지 기판을 성공적으로 제작하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권1호
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• pp.49-57
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• 2002

이 논문에서는 패키지 인덕턴스를 고려한 다중 단자에서의 전도성 실리콘 기판에서의 커플링을 모델링하고 정량적으로 특성화한다. 이것을 위해 2단자 커플링 모델로부터 추출할 수 있는 모델 파라미터를 일반적인 구조에 적용할 수 있도록 개선하였다. 그리고 다중 단자의 노이즈 소스에 의한 기판 커플링 특성을 위해 기판의 주파수 의존적인 특성을 정확히 반영하는 2단자 기판 커플링 모델을 선형적으로 결합함으로써 일반적인 구조에 적용될 수 있도록 확장하였다. 또한 패키지 인덕턴스는 시스템의 특성 주파수를 높은 주파수 영역으로 이동시킴으로써 결과적으로 기판 커플링을 증가시키므로 정확한 분석이 요구된다. 따라서 기판 커플링 모델에 패키지 인덕턴스 성분을 추가하고 이를 정량적으로 분석함으로써 설계 초기 단계에서 패키지의 영향과 기판 커플링의 영향을 동시에 고려한 회로 성능 분석이 가능하도록 하였다. 그러므로 이 논문에서 제안한 방법은 복잡한 혼성 신호 회로의 성능 분석에 매우 유용하게 이용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4757-4761
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• 2012

알루미늄 기판 및 양극산화 공정을 사용하여 LED Chip on Board(COB) 패키지를 제작하였다. 선택적 양극산화 공정을 적용하여 알루미늄 기판 상에 알루미나를 형성하고 이를 COB 패키지 절연층으로 사용하였으며, 비아홀 내부가 충진된 구조의 Thermal Via를 구현하였다. 패키지 기판 종류에 따른 열저항 및 발광효율 변화를 파악하기 위해 알루미늄 기판과 알루미나 기판을 제작하고 이를 각각 비교 분석하였다. Thermal Via가 적용된 알루미늄 기판이 51%의 열저항 개선 및 14%의 발광효율 향상 특성을 보여주었다. 이러한 결과는 선택적 양극산화 공정 및 Thermal Via 구조적용으로 COB 패키지의 방열 특성이 향상되었음을 의미한다. 또한 동일한 전력 소모시 LED 칩 개수에 따른 COB 패키지의 열저항 및 발광효율 변화를 분석함으로써 다수 칩의 효율적인 배치가 열저항 및 발광효율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권7호
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• pp.76-81
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• 2011

본 논문에서는 비아 절단 구조를 제안하고 2층 구조의 DRAM 패키지 기판 설계에 적용하여 낮은 임피던스를 가지는 파워 분배망(Power Distribution Network)을 구현하였다. 제안한 신규 비아 구조는 비아의 일부가 절단된 형태이고 본딩 패드와 결합하여 넓은 배선 면적을 필요로 하지 않는 장점을 가진다. 또한 비아 절단 구조를 적용한 설계에서는 본딩 패드에서 VSSQ까지의 배선 경로를 효과적으로 단축시킴으로써 PDN 임피던스를 개선시킬 수 있다. DRAM 패키지 기판 상의 윈도우 영역 형성과 동시에 비아의 일부 영역이 제거되므로 비아 절단 구조 제작을 위한 추가적인 공정은 없다. 또한 비아 홀 내부를 솔더 레지스트로 채움으로써 버(Burr) 발생을 최소화하였으며, 이를 패키지 기판 단면 촬영을 통해 검증하였다. 비아 절단 구조의 적용 및 VDDQ/VSSQ 배치에 의한 PDN 임피던스 변화를 검증하기 위해서 3차원 전자장 시뮬레이션 및 네트워크 분석기 측정을 통해 기존 방식을 적용한 패키지 기판과 비교 검증을 진행하였다. 신규 DRAM 패키지 기판은 대부분의 주파수 범위에서 보다 우수한 PDN 임피던스를 가졌으며, 이는 제안한 비아 절단 구조와 파워/그라운드 설계 배치가 PDN 임피던스 감소에 효과적임을 증명한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권2호
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• pp.61-68
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• 2015

박형 package-on-package의 상부 패키지와 하부 패키지에 대하여 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)에 따른 warpage 특성을 분석하였다. 또한 동일한 EMC로 몰딩한 패키지들의 warpage 편차를 측정하고 박형 상부 기판과 하부 기판 자체의 warpage 편차를 측정함으로서, 박형 패키지에서 warpage 편차를 유발하는 원인을 분석하였다. 박형 기판을 사용한 상부 및 하부 패키지에서는 기판 자체의 큰 warpage 편차에 기인하여 EMC의 물성이 패키지의 warpage에 미치는 영향을 규명하는 것이 어려웠다. EMC의 몰딩 면적이 $13mm{\times}13mm$로 기판($14mm{\times}14mm$)의 대부분을 차지하는 상부 패키지에서는 온도에 따른 warpage의 변화 거동이 유사하였다. 반면에 EMC의 몰딩 면적이 $8mm{\times}8mm$인 하부 패키지의 경우에는 (+) warpage와 (-) warpage가 한 시편에 모두 존재하는 복합적인 warpage 거동에 기인하여 동일한 EMC로 몰딩한 패키지들에서도 상이한 온도-warpage 거동이 측정되었다.

• 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 $57{\mu}m$와 $-102{\mu}m$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.