• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권3호
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• pp.72-79
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• 2024

2.xD 패키지 구조에서 고속, 고대역폭 실현을 위해 인터포저 (Interposer) 혹은 브리지 다이와 이종 칩 간 접합 공정에 높은 기술력을 요하는 공법이 연구되고 있다. 특히 접합면 연삭 (Grinding) 공정은 그 핵심 기술에 속한다. Cu layer를 포함한 인터포저나 브리지 다이를 기판에 접합한 후 Cu처럼 전기적 연결이 가능한 금속 소재를 연삭 공정으로 노출하여 이종 칩을 서로 연결하는 방식은 종래의 패키징 기술을 그대로 활용하는 공법이다. 다만, 2.xD 패키지처럼 미세 범프의 대량 접합 공정에서 양산 가능한 수율과 품질을 충족하려면 높은 정밀도를 기반으로 한 공법 개발이 요구된다. 본 논문에서는 2.xD 패키지 구조의 이종 칩 접합을 위한 다중 가공물 연삭 과정에서 연삭 휠의 입도를 변수로 하여 패키지 연삭을 진행하였고, 노출된 가공물의 표면 양상 및 접합 특성에 관해 연구하였다. 본 연구의 고찰을 통해 고품질 접합을 위한 연삭 공정을 최적화하여 첨단 패키징 기술 발전에 기여할 수 있을 것이라 기대한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.478-480
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• 2004

다이아몬드 톱날을 이용한 얇은 Si 웨이퍼의 기계적인 다이싱은 chipping, crack 등의 문제점을 발생시킨다. 또한 stacked die 나 multi-chip등과 같은 3D-WLP(wafer level package)에서 via를 생성하기 위해 현재 사용되는 화학적 etching은 공정속도가 느리고 제어가 힘들며, 공정이 복잡하다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 현재 연구되고 있는 분야가 레이저를 이용한 웨이퍼 다이싱 및 드릴링이다. 본 논문에서는 UV 레이저를 이용한 얇은 Si 웨이퍼 다이싱 및 드릴링 시스템에 대해 소개하고, 웨이퍼 다이싱 및 드릴링 실험결과를 바탕으로 적절한 레이저 및 공정 매개변수에 대해 설명한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권4호
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• pp.49-60
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• 2010

최근 휴대폰, PDA 등과 같은 모바일 전자 기기들의 사용이 급증하면서 다기능, 고성능, 초소형의 패키지가 시장에서 요구되고 있다. 따라서 사용되는 패키지의 크기도 더 작아지고 얇아지고 있다. 패키지에 사용되는 실리콘 다이 및 기판의 두께가 점점 얇아지면서 휨 변형, 크랙 발생, 및 기타 여러 신뢰성 문제가 크게 대두되고 있다. 이러한 신뢰성 문제는 서로 다른 패키지 재료의 열팽창계수의 차이에 의하여 발생된다. 따라서 초박형의 패키지의 경우 적절한 패키지물질과 두께 및 크기 등의 선택이 매우 중요하다. 본 논문에서는 현재 모바일 기기에 주로 사용되고 있는 CABGA, fcSCP, SCSP 및 MCP (Multi-Chip Package) 패키지에 대하여 휨과 응력의 특성을 수치해석을 통하여 연구하였다. 특히 휨 현상에 영향을 줄 수 있는 여러 중요 인자들, 즉 EMC 몰드의 두께 및 물성(탄성계수 및 열팽창 계수), 실리콘 다이의 두께와 크기, 기판의 물성 등이 휨 현상에 미치는 영향을 전반적으로 고찰하였다. 이를 통하여 휨 현상 메커니즘과 이를 제어하기 위한 중요 인자를 이해함으로써 휨 현상을 최소화 하고자 하였다. 휨 해석 결과 가장 큰 휨 값을 보인 SCSP에 대하여 실험계획법의 반응표면법을 이용하여 휨이 최소화되는 최적 조합을 구하였다. SCSP 패키지에서 휨에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 EMC 두께 및 열팽창 계수, 기판의 열팽창계수, 그리고 실리콘 다이의 두께였다. 궁극적으로 최적화 해석을 통하여 SCSP의 휨을 $10{\mu}m$로 줄일 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권12호
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• pp.89-101
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• 2006

다중 배선의 주파수 변화에 따른 전송전 파라미터를 계산하고 이를 이용하여 다증 배선의 주파수 종속 신호 천이 특성을 조사한다. 제시한 방법으로 다중 배선 입력신호의 스위칭 패턴, 상승 / 하강시간 (tr, tf) 및 길이에 따른 신호의 흔들림 (오버슛, 언더슛)과 크로스톡에 고주파 효과를 반영하여 시그널 인테그러티를 정확하게 결정할 수 있다. 고속 디지털 회에서 주파수 종속 특성을 고려하지 않으면 최악의 신호 동작 환경에서 글로벌 배선의 경우 26%와 260%, 패키지 배선은 11%와 70% 정도의 신호 천이와 크로스톡 노이즈 오차를 갖을 수 있다는 것을 보인다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2005년도 ISMP
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• pp.67-88
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• 2005

Mold-Flow 3 Die Stack CSP of Mold array packaging with different Gate types. As high density package option such as 3 or 4 die stacking technologies are developed, the major concerning points of mold related qualities such as incomplete mold, exposed wires and wire sweeping issues are increased because of its narrow space between die top and mold surface and higher wiring density. Full 3D rheokinetic simulation of Mold flow for 3 die stacking structure case was done with the rheological parameters acquired from Slit-Die rheometer and DSC of commercial EMC. The center gate showed severe void but corner gate showed relatively better void performance. But in case of wire sweeping related, the center gate type showed less wire sweeping than corner gate types. From the simulation results, corner gate types showed increased velocity, shear stress and mold pressure near the gate and final filling zone. The experimental Case study and the Mold flow simulation showed good agreement on the mold void and wire sweeping related prediction. Full 3D simulation methodologies with proper rheokinetic material characterization by thermal and rheological instruments enable the prediction of micro-scale mold filling behavior in the multi die stacking and other complicated packaging structures for the future application.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권4호
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• pp.201-205
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• 2015

This paper dealt with the condensing technology of an LED light source that uses a parabolic reflector to replace a searchlight equipped with a xenon lamp. A ray-tracing simulation was conducted to analyze the influence of the diameter of the reflector and the size of the light source on light condensing. The combination of a parabolic reflector with a diameter of 620 mm and a focal distance of 220 mm, and a 9 mm multi-chip package (MCP) with a luminous flux of 7,000 lm showed the narrowest beam angle. The luminous intensity at the center was measured at 7.7×10⁶ cd. The distance between the light source and the point where the illuminance was 1 lx was calculated to be 2.8 km. The power consumption of the system was 95 W, which is only 9.5% of that of the 1 kW xenon searchlight, and the beam angle was 1.03°. In a site experiment, it was confirmed that the light ray reflected from the LED searchlight proceeds forward without any diffusion because of the narrow beam angle.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권4호
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• pp.61-68
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• 2002

지금까지 전자 디바이스의 솔더접합부에 대한 신뢰성 평가에 있어서는 열충격시험에 의한 평가가 주류를 이루었다. 그러나 최근 모바일 제품이 소형화/다기능화되고 고밀도실장에 대한 요구가 증가함에 따라 BGA/CSP와 같은 솔더볼을 사용하는 패키지가 표면실장의 주류를 이루게 되었으며, 솔더접합부에 대한 메커니컬 스트레스 수명이 요구되어지고 있다. BGA/CSP의 솔더접합부에 대한 신뢰성 평가는 하중을 가한 상태에서 데이지체인 패턴의 전기적 저항변화와 스트레인 게이지에 의한 스트레스-스트레인 커브에 의해 행해진다. 본 연구에서는 자체 개발한 PCB만능시험장치의 응용과 솔더접합부에 대한 메커니컬 스트레스의 동적거동을 평가한 소니의 실험자료를 소개하도록 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.661-673
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• 2010

This paper presents recent developments in an extremely compact, wireless impedance sensor node (the WID3, $\underline{W}$ireless $\underline{I}$mpedance $\underline{D}$evice) for use in high-frequency impedance-based structural health monitoring (SHM), sensor diagnostics and validation, and low-frequency (< ~1 kHz) vibration data acquisition. The WID3 is equipped with an impedance chip that can resolve measurements up to 100 kHz, a frequency range ideal for many SHM applications. An integrated set of multiplexers allows the end user to monitor seven piezoelectric sensors from a single sensor node. The WID3 combines on-board processing using a microcontroller, data storage using flash memory, wireless communications capabilities, and a series of internal and external triggering options into a single package to realize a truly comprehensive, self-contained wireless active-sensor node for SHM applications. Furthermore, we recently extended the capability of this device by implementing low-frequency analog-to-digital and digital-to-analog converters so that the same device can measure structural vibration data. The compact sensor node collects relatively low-frequency acceleration measurements to estimate natural frequencies and operational deflection shapes, as well as relatively high-frequency impedance measurements to detect structural damage. Experimental results with application to SHM, sensor diagnostics and low-frequency vibration data acquisition are presented.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권6호
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• pp.123-132
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• 2012

가스센서는 그 용도에 따라서, 자동차용(배출가스, 연료혼합 가스, 산소, 분진), 농수산 식품산업용(신선도, 저장, $CO_2$, 습도, $NH_3$, 질소산화물 가스, 유기가스, 농약 및 살충제로부터 방출되는 유독가스), 산업 의료용(석유화학제품 가스, 수소, 산소, 유독가스), 군사용(화학무기 가스), 환경 측정용(CO를 비롯한 황과 질소 등으로 구성된 대기오염가스), 가정용(LNG, LPG, 부탄, 실내공기, 습도) 등으로 매우 다양하게 사용하고 있다. 산업 현장의 유해물질 종류는 약 700종으로 알려져 있으며 이들 중 대다수의 물질은 일반적인 환경 조건에서 가스 형태로 존재한다. 본 연구에서는 이러한 유독 가스들 중에서 차량 내부 등의 밀폐된 공간에서 발생하기 쉬운 중요한 탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$), 암모니아 ($NH_3$)의 세 가지 가스를 검출하는 휴대용 가스센서 모듈을 구현하고자 한다. 유독 가스 중에서도 가장 인명 사고의 중요한 요소인 NH3, $CO_2$, CO의 3종류 가스를 검출하는 다중 가스검출 센서에 대해 연구한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.503-509
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• 2019

더욱 작고 얇고 빠르며, 많은 기능을 가진 모바일 기기에 대한 요구가 그 어느 때보다 높다. 이에 대한 기술적 대응의 하나로 여러 개의 칩을 적층하는 Stacked Chip Scale Package(SCSP)가 어셈블리 업계에서 사용되고 있다. 다수의 칩을 접착하는 유기접착제로는 필름형 접착제인 die attach film(DAF)가 사용된다. 칩과 유기기판의 접착의 경우, DAF가 기판의 단차를 채우기 위해서는 고온에서 높은 유동성이 요구된다. 또한 와이어 사이를 채우면서 고용량 메모리와 같이 동일한 크기의 칩을 접착하는 DAF의 경우에도, 본딩 온도에서 높은 유동성이 요구된다. 본 연구에서는 DAF의 주요 원재료 3성분에 대한 혼합물 설계 실험계획법을 통하여 고온에서 낮은 탄성계수를 갖도록 최적화하고, 이에 따른 점착 특성 및 경화 특성을 평가하였다. 3성분은 아크릴 고분자(SG-P3)와 연화점이 다른 두 개의 고상에폭시 수지(YD011과 YDCN500-1P)이다. 실험계획법 평가 결과에 따르면, 고온에서는 아크릴 고분자 SG-P3의 함량이 작을수록 탄성계수가 작은 값을 나타내었다. $100^{\circ}C$에서의 탄성계수는 SG-P3의 함량이 20% 감소한 경우, 1.0 MPa에서 0.2 MPa 수준으로 감소하였다. 반면, 상온에서의 탄성계수는 연화점이 높은 에폭시 YD011에 의해 크게 좌우되었다. 최적 처방은 UV 다이싱 테이프를 적용시 98.4% 수준의 비교적 양호한 다이픽업 성능을 나타냈다. 유리칩을 실리콘 기판에 부착하고 에폭시를 1단계 경화시킨 경우, 크랙이 발생하였으나, 아민 경화 촉진제의 함량 증가와 2단계 경화를 통하여 크랙의 발생을 최소화할 수 있었다. 이미다졸계 촉진제가 아민계 촉진제에 비해 효과가 우수하였다.