• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.13-20
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• 2008

본 논문에서는 CMOS 이미지 센서의 웨이퍼 레벨 어셈블리를 위한 스페이스 제작 방법을 설명하였다. 스페이스 제작을 위해서 SU-8, PDMS, Si-interposer를 이용하는 세 가지 방법을 제안하였다. SU-8 스페이스에서는 균일한 두께 특성을 위해서 웨이퍼 회전 장치를 고안했으며, PDMS 스페이스에서는 glass/PDMS/glass 구조의 정렬 접합을 위해서 새로운 접합 방법을 제안하였다. Si-interposer를 이용한 스페이스 제작에서는 DRF을 이용한 접합 조건을 확립하였다. 세 가지의 실험 결과 Si-interposer를 이용한 스페이스 제작 시 glass/스페이스/glass 구조의 접합력이 가장 뛰어났으며, 접합력의 크기는 32.3MPa의 전단응력을 나타내었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 International Symposium
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• pp.3-17
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• 2003

.Package Trend -> Memory : Lighter, Thinner, Smaller & High Density => SiP, 3D Stack -> MPU : High Pin Counts & Multi-functional => FCBGA .Interposer Trend -> Via - Unfilled Via => Filled Via - Staggered Via => Stacked Via -> Emergence of All-layer Build-up Processes -> Interposer Material Requirement => Low CTE, Low $D_{k}$, Low $D_{f}$, Halogen-free .New Technology Concept -> Embedded Passives, Imprint, MLTS, BBUL etc.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권3호
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• pp.25-29
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• 2022

최근 전자 패키징 기술의 중요성이 대두되며, 칩들을 평면 외 방향으로 쌓는 이종 집적 기술이 패키징 분야에 적용되고 있다. 이 중 2.5D 집적 기술은 실리콘 관통 전극를 포함한 인터포저를 이용하여 칩들을 적층하는 기술로, 이미 널리 사용되고 있다. 따라서 다양한 열공정을 거치고 기계적 하중을 받는 패키징 공정에서 이 인터포저의 기계적 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다. 특히 여러 박막들이 증착되는 인터포저의 구조적 특징을 고려할 때, 소재들의 열팽창계수 차이에 기인하는 열응력은 신뢰성에 큰 영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 논문에서는 실리콘 인터포저 위 와이어 본딩을 위한 금속 패드의 열응력에 대한 기계적 신뢰성을 평가하였다. 인터포저를 리플로우 온도로 가열 후 냉각 시 발생하는 금속 패드의 박리 현상을 관측하고, 그 메커니즘을 규명하였다. 또한 높은 냉각 속도와 시편 취급 중 발생하는 결함들이 박리 양상을 촉진시킴을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권4호
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• pp.97-101
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• 2021

본 연구에서는 실험 설계법을 통해 인터포저에서 Through Silicon Via (TSV) 및 Redistributed Layer (RDL)의 구조적 변형에 따른 삽입 손실 특성 변화를 확인하였다. 이때 3-요인으로 TSV depth, TSV diameter, RDL width를 선정하여, 구조적 변형을 일으켰을 때 400 MHz~20 GHz에서의 삽입 손실을 EM (Electromagnetic) tool Ansys HFSS(High Frequency Simulation Software)를 통해 확인하였다. 반응 표면법을 고려하였다. 그 결과 주파수가 높아질수록 RDL width의 영향이 감소하고 TSV depth와 TSV diameter의 영향이 증가하는 것을 확인했다. 또한 분석 범위 내에서 RDL width를 증가시키면서 TSV depth를 감소시키고 TSV diameter를 약 10.7 ㎛ 고정하는 것이 삽입 손실을 가장 최적화 시키는 결과가 관찰되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권2호
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• pp.43-51
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• 2014

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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.40-50
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• 2023

최근 스마트폰의 부품 수는 급격히 증가하고 있는 반면, PCB 기판의 크기는 지속적으로 감소하고 있다. 따라서 부품의 실장밀도를 개선하기 위해 PCB를 쌓아서 올리는 stacked PCB 구조의 3D 실장 기술이 개발되어 적용되고 있다. Stacked PCB에서 PCB 간 솔더 접합 품질을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 stacked PCB의 신뢰성을 향상시키기 위하여, 인터포저(interposer) PCB 및 sub PCB의 프리프레그의 물성, PCB 두께, 층수에 대한 휨의 영향을 실험과 수치해석을 통해 분석하였다. 또한 솔더 접합부의 응력을 최소화하기 위해 인터포저 패드 설계 구조에 따른 접합강도를 분석하였다. 인터포저 PCB의 휨은 프리프레그의 열팽창계수가 적을수록 감소하였으며, 유리전이온도(Tg)가 높을수록 감소하였다. 그러나 온도가 240℃ 이상이면 휨의 개선 효과는 크지 비교적 크지 않다. 또한 FR-4 프리프레그에 비하여 FR-5을 적용할 경우에 휨은 더 감소하였으며, 프리프레그의 층수와 두께가 높을수록 휨은 감소하였다. 한편 sub PCB의 경우, 휨은 프리프레그의 Tg 보다 열팽창계수가 더 중요한 변수임을 확인하였고, 두께를 증가시키는 것이 휨 감소에 효과적이었다. 솔더 접합력을 향상시키기 위하여 다양한 인터포저 패드 디자인을 적용하여 전단력 시험을 수행한 결과, 더미 패드를 추가하면 접합강도가 증가하였다. 또한 텀블 시험 결과, 더미 패드가 없을 때의 크랙 발생율은 26.8%이며, 더미 패드가 있으면 크랙 발생율은 0.6%로 크게 감소하였다. 본 연구의 결과는 stacked PCB의 설계 가이드라인 제시를 위한 유용한 결과로 판단된다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제11권2호
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• pp.53-58
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• 2022

In this paper, w-band frequency synthesizer was developed for frequency-modulated continuous wave (FMCW) radar sensors. To achieve a small size and high performance, We designed and manufactured w-band MMIC chips such as up-converter one-chip, multiplier, DA (Drive Amplifier) MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit), etc. And interposer technology was applied between the W-band multiplier and the DA MMIC chip. As a result, the measured phase noise was -106.10 dBc@1MHz offset, and the frequency switching time of the frequency synthesizer was less than 0.1 usec. Compared with the w-band frequency synthesizer using purchased chips, the developed frequency synthesizer showed better performance.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권4호
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• pp.73-76
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• 2010

A two-facet approach was used to investigate the parametric performance of functional high-speed DDR3 (Double Data Rate) DRAM (Dynamic Random Access Memory) die placed in different types of BGA (Ball Grid Array) packages: wire-bonded BGA (FBGA, Fine Ball Grid Array), flip-chip (FCBGA) and lead-bonded $microBGA^{(R)}$. In the first section, packaged live DDR3 die were tested using automatic test equipment using high-resolution shmoo plots. It was found that the best timing and voltage margin was obtained using the lead-bonded microBGA, followed by the wire-bonded FBGA with the FCBGA exhibiting the worst performance of the three types tested. In particular the flip-chip packaged devices exhibited reduced operating voltage margin. In the second part of this work a test system was designed and constructed to mimic the electrical environment of the data bus in a PC's CPU-Memory subsystem that used a single DIMM (Dual In Line Memory Module) socket in point-to-point and point-to-two-point configurations. The emulation system was used to examine signal integrity for system-level operation at speeds in excess of 6 Gb/pin/sec in order to assess the frequency extensibility of the signal-carrying path of the microBGA considered for future high-speed DRAM packaging. The analyzed signal path was driven from either end of the data bus by a GaAs laser driver capable of operation beyond 10 GHz. Eye diagrams were measured using a high speed sampling oscilloscope with a pulse generator providing a pseudo-random bit sequence stimulus for the laser drivers. The memory controller was emulated using a circuit implemented on a BGA interposer employing the laser driver while the active DRAM was modeled using the same type of laser driver mounted to the DIMM module. A custom silicon loading die was designed and fabricated and placed into the microBGA packages that were attached to an instrumented DIMM module. It was found that 6.6 Gb/sec/pin operation appears feasible in both point to point and point to two point configurations when the input capacitance is limited to 2pF.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권11호
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• pp.755-759
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• 2016

전자 통신 분야에서 히트파이프를 활용한 방열기술은 점차 늘어나고 있다. 특히 전자 패키지 응용에서는 원형 단면 히트파이프에 비해 평판 형상의 얇은 히트파이프가 보다 더 적용하기에 용이하다. 압출 공정에 기반한 평판 히트파이프는 내벽에 사각 단면 그루브들로 이루어진 단순한 모세관 윅 구조를 갖는다. 그루브 윅이 내벽에 다수 개 설치가 된다고 하더라도 상대적으로 높은 모세관력을 달성하기는 어렵다. 본 연구에서는 그루브 윅의 모세관력 향상을 위해 와이어 다발을 적용한 평판 히트파이프의 제작 및 성능평가 실험을 수행하였다. 실험을 통해 와이어 다발을 윅으로 갖는 평판 히트파이프의 열저항 및 열전달률이 그루브 윅 평판 히트파이프에 비해 각각 3.4배와 3.8배 가량 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 와이어 다발을 통한 모세관력 향상 효과를 실험적으로 확인하였으며, 향후 상용화를 위한 연구를 진행할 계획이다.