최근 참단 반도체 패키징 기술은 고성능 SIP(system in packaging) 구조로 발전해 가고 있고, 이를 실현시키기 위해서 구리 대 구리 접합은 가장 핵심적인 기술로 대두되고 있다. 구리 대 구리 접합 기술은 아직 구리의 산화 특성과 고온 및 고압력 공정 조건, 등 해결해야 할 문제점들이 남아 있다. 본 연구에서는 아르곤과 질소를 이용한 2단계 플라즈마 공정을 이용한 저온 구리 접합 공정의 접합 계면 품질을 정량적 접합 강도 측정을 통하여 확인하였다. 2단계 플라즈마 공정은 구리 표면에 구리 질화막을 형성하여 저온 구리 접합을 가능하게 한다. 구리 접합 후 접합 강도 측정은 4점 굽힘 시험법과 전단 시험법으로 수행하였으며, 평균 접합 전단 강도는 30.40 MPa로 우수한 접합 강도를 보였다.
3차원 홀 센서는 두 개의 수평 자계($\chi$, y성분) 검출부와 한 개의 수직 자계(z 성분) 검출부를 갖는다. 종래의 3차원 홀 센서는 일반적으로 $B_{z}$에 대한 감도가 $B_\chi, B_y$에 대한 감도의 약 1/10정도에 그친다. 본 연구에서는 새로운 구조를 갖는 3차원 홀 센서를 제안하였다. 이방성 식각을 이용하여 트랜치를 형성함으로써 감도를 약 6배 증가시켰다. 또한 자속을 집속시키기 위하여 웨이퍼 후면에 강자성체 박막을 증가시킴으로써 $B_{z}$에 대한 감도를 $B_\chi, B_y$에 대한 감도의 약 80% 정도로 증가시켰다. 전류 3 mA를 인가했을 때, Ni/Fe 박막을 증착하여 제작된 센서의 감도는 $B_\chi, B_y$, B$_{z}$ 에 대하여 각각 120.1 mV/T, 111.7 mV/T, 그리고 95.3 mV/T로 측정되었다. 센서의 선형성을 오차가 $\pm$3%로 우수하였다.
3차원 적층 패키지(3D integrated package) 에서 초소형 패키지 내에 적층되어 있는 칩들의 발열로 인한 열 신뢰성 문제는 3차원 적층 패키지의 핵심 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 TSV(through-silicon-via) 기술을 이용한 3차원 적층 패키지의 열 특성을 분석하기 위하여 수치해석을 이용한 방열 해석을 수행하였다. 특히 모바일 기기에 적용하기 위한 3D TSV 패키지의 열 특성에 대해서 연구하였다. 본 연구에서 사용된 3차원 패키지는 최대 8 개의 메모리 칩과 한 개의 로직 칩으로 적층되어 있으며, 구리 TSV 비아가 내장된 인터포저(interposer)를 사용하여 기판과 연결되어 있다. 실리콘 및 유리 소재의 인터포저의 열 특성을 각각 비교 분석하였다. 또한 본 연구에서는 TSV 인터포저를 사용한 3D 패키지에 대해서 메모리 칩과 로직 칩을 사용하여 적층한 경우에 대해서 방열 특성을 수치 해석적으로 연구하였다. 적층된 칩의 개수, 인터포저의 크기 및 TSV의 크기가 방열에 미치는 영향에 대해서도 분석하였다. 이러한 결과를 바탕으로 메모리 칩과 로직 칩의 위치 및 배열 형태에 따른 방열의 효과를 분석하였으며, 열을 최소화하기 위한 메모리 칩과 로직 칩의 최적의 적층 방법을 제시하였다. 궁극적으로 3D TSV 패키지 기술을 모바일 기기에 적용하였을 때의 열 특성 및 이슈를 분석하였다. 본 연구 결과는 방열을 고려한 3D TSV 패키지의 최적 설계에 활용될 것으로 판단되며, 이를 통하여 패키지의 방열 설계 가이드라인을 제시하고자 하였다.
Polylactic acid (PLA) is a biodegradable and renewable polymer, which represents a valuable alternative to plastic packaging films, often associated with environmental problems. In this study, we tested the suitability of PLA as a biodegradable packaging film and assessed the antimicrobial activity of lemongrass oil (LO), incorporated into the PLA film in different concentrations. To obtain the optimal physical properties for PLA films, tensile strength, elongation at break, and water vapor permeability were measured under different preparation conditions. In addition, the antimicrobial activity of the LO contained in the PLA film against Listeria monocytogenes was investigated by disc diffusion and viable cell count. Among all concentrations tested, 2% LO was the most suitable in terms of antimicrobial activity and physical properties of the PLA film. Based on these results, we used the PLA film containing 2% LO to pack pork sausages; after 12 d of storage at 4℃, the population of inoculated L. monocytogenes in the sausage samples wrapped with the PLA film containing 2% LO was reduced by 1.47 Log CFU/g compared with the control samples. Our data indicate that PLA films containing 2% LO represent a valuable means for antimicrobial sausage packaging.
Park, H.W.;Lee, D.J.;Son, Y. B.;Park, J.H.;Oh, M. H.;Ju, B. K.
한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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한국마이크로전자및패키징학회 2000년도 Proceedings of 5th International Joint Symposium on Microeletronics and Packaging
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pp.110-110
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2000
Cantilever-shaped lateral field emitters were fabricated and their electrical characteristics were tested. As shown in Fig.1, poly-silicon cantilevers were fabricated by the surface micromachining and they were used to the vacuum magnetic field sensors. The tunneling devices were vacuum sealed with the tubeless packaging method, as shown in Fig.2 and Fig.3. The soda-lime glasses were used for better encapsulation, so the sputtered silicon and the glass layers on the soda-lime glasses were bonded together at 1x10$^{-6}$ Torr. The getter was activated after the vacuum sealing fur the stable emissions. The devices were tested outside of the vacuum chamber. Through vacuum packaging, the tunneling sensors can be utilized. Fig.4 shows that the sensor operates with the switching of the magnetic field. When the magnetic field was applied to the device, the anode currents were varied by the Lorentz force. The difference of anode currents can be varied with the strength of the applied magnetic field.
As the performance and density of IC (integrated circuit) devices increase, power and signal integrities in the global interconnects of advanced packaging technologies are becoming more difficult. Thus, the global interconnect technologies should be designed to accommodate increased input/output (I/O) counts, improved power grid network integrity, reduced RC delay, and improved electrical crosstalk stability. This requirement resulted in the fine-pitch interconnects with a low-k dielectric in 3D packaging or wafer level packaging structure. This paper reviews an organic-inorganic hybrid material as a potential dielectric candidate for the global interconnects. An organic-inorganic hybrid material called polysiloxane can provide spin process without high temperature curing, an excellent dielectric constant, and good mechanical properties.
Sn-Ag 전해도금시 도금욕의 Ag 이온의 농도, 전류밀도, 펄스 주기, 첨가제등의 인자들이 솔더의 조성과 표면형상에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. Ag 이온의 농도와 시편에 가해지는 전류밀도를 변화시킴으로써 Sn-Ag 솔더내의 Ag 조성을 조절하는 것이 가능하였고 또한 전류밀도를 증가시키면 솔더의 미세조직의 크기가 감소되는것을 관찰하였다. 펄스 인가 주기와 첨가제의 양등을 변화시키면 솔더내 Ag의 조성이 달라지고 솔더의 표면 거칠기가 감소하면서 표면 형상이 변화됨을 확인하였다. 이러한 과정을 통하여 30 $\mu\textrm{m}$의 미세피치와 15$\mu\textrm{m}$의 범프 높이를 가지는 공정 Sn-Ag 솔더 범프를 형성하였다. 도금된 솔더의 조성은 EDS와 WDS 분석을 통하여 확인하였고 표면형상은 SEM과 3D surface analyzer를 사용하여 분석하였다.
In this paper, sol-gel-spin coated $Pb(ZrTi)O_3$ thin film with $ZrO_2$ buffer-layer and $PbTiO_3$ seed-layer was investigated for vibration MEMS energy harvester to scavenge power from ambient vibration via d33 piezoelectric mode. Piezoelectric thin film deposition techniques on insulating layer is the important key for $d_{33}$ mode of piezoelectric vibration energy harvester. $ZrO_2$ buff-layer was utilized as an insulating layer. $PbTIO_3$ seed-layer was applied as an inter-layer between PZT and $ZrO_2$ layer to improve the crystalline of PZT thin film. The fabricated PZT thin film had a remanent polarization of 5.3uC/$cm^2$ and the coercive field of 60kV/cm. The fabricated energy harvester using PZT thin film with PTO seed-layer generated 1.1uW of electrical power to $2.2M{\Omega}$ of load with $4.4V_{pvp}$ from vibration of 0.39g at 528Hz.
Tn this paper, PCB (Printed Circuit Board) embedded $BaTiO_3$ MIM capacitors were designed, fabricated, and characterized for low cost organic SOP applications by using 3-D EM simulator and low temperature processes. Size of electrodes and thickness of high dielectric films are optimized for improving the performance characteristics of the proposed embedded MIM capacitors at high frequency regime. The selected thicknesses of the $BaTiO_3$ film are $12{\mu}m$, $16{\mu}m$, and $20{\mu}m$. The fabricated MIM capacitor with dielectric constant of 30 and thickness of $12{\mu}m$ has capacitance density of $21.5p\;F/mm^2$ at 100MHz, maximum quality factor of 37.4 at 300 MHz, a quality factor of 30.9 at 1GHz, self resonant frequency of 5.4 GHz, respectively. The measured capacitances and quality factors are well matched with 3-D EM simulated ones. These embedded capacitors are promising for SOP based advanced electronic systems with various functionality, low cost, small size and volume.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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