• 제목/요약/키워드: Power device packaging

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다층 액정폴리머 기판을 이용한 Ka대역 탐색기용 송수신 모듈 (Transmit-receive Module for Ka-band Seekers using Multi-layered Liquid Crystal Polymer Substrates)

  • 최세환;유종인;이재영;이지연;남병창
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.63-70
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    • 2020
  • 본 논문에서는 35 GHz 대역의 군 탐색기용 송수신 모듈을 설계 및 제작하였다. 밀리미터파 대역의 기판 성능과 집적도를 높이기 위해, 4층 액정 폴리머 기판을 개발하였다. 4층 액정 폴리머 기판은 3장의 FCCL 기판과 2장의 접착층으로 구현되었으며, 적층을 위해 기판간의 녹는 점 차이를 이용한 공정을 이용하였다. 스트립선로와 마이크로스트립 선로를 이용하여 기판의 길이에 따른 전송손실을 확인하였고, 35 GHz 대역의 전력분배기를 통해 액정폴리머 기판의 성능을 검증하였다. 이러한 기판을 이용하여 전력증폭기와 저잡음증폭기와 같은 송수신모듈을 구성하는 개별 블록에 대한 성능을 확인한 후, 단일 채널 Ka대역 송수신모듈을 4층 액정 폴리머 기판을 이용하여 개발하였다. 제작한 송수신모듈의 송신출력은 펄스 Duty 10%에서 1.1W 이상, 수신 잡음지수는 8.5 dB 이하, 수신 이득은 17.6 dB 이상의 수신 특성을 갖는다.

다층 박막 광학 필터 디바이스의 패키징시 솔더 조인트의 피로파괴 수명 해석 (Fatigue Life Analysis for Solder Joint of Optical Thin Film Filter Device)

  • 김명진;이형만
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.19-26
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    • 2003
  • 광통신용 광학부품의 신뢰성 특성은 솔더 조인트의 열 사이클에 따른 소성(Plastic)과 크립(Creep) 변형에 가장 큰 영향을 받는다. 열 사이클에 따른 소성과 크립 변형 증가로 인해 정렬 틀어짐이 발생하며 이는 광손실 변화의 주요인이 된다. 또한, 소성과 크립 변형량이 증가 또는 계속 누적이 될 경우 솔더의 피로수명 한계로 인해 제품 불량 발생의 원인이 된다. 이러한 열적 사이클에 따른 광부품의 신뢰성을 확보하기 위해 본 논문에서는 유한요소해석법(FEM)을 적용하였다. 소성과 크립 변형의 변화량을 유한요소해석으로 계산하고 이를 크립 피로 파괴(Creep-Fatigue) 수명 예측 모델에 적용하여 그 수명을 예측하였다. 솔더와 모재와의 계면 또는 솔더 내부에서 생성되는 온도에 따른 소성과 크립 변형을 파악하기 위해 텔코디아(Telcordia)의 광부품 신뢰성 온도 사이클(-40 to 75)을 적용하였다. 승온과 냉각 속도의 변화에 따른 영향을 검토하기 위해 1/min, 10/min 및 50/min으로 변화를 주고 유지 시간을 1시간으로 고정할 경우의 결과를 비교 분석하였다.

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담금 어닐링을 이용한 유·무기 코어-쉘 나노입자 파우더 합성법 (Synthesis of Organic-inorganic Core-shell Nanoparticle Powder using Immersion Annealing Process)

  • 최영중;정현성;방지원;박운익
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.35-40
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    • 2018
  • 다양한 디바이스 응용분야에 블록공중합체가 사용되기 위해, 블록공중합체의 형상을 제어하기 위한 간단하면서도 실용적인 합성방법이 필요하다. 하지만 콜로이드성의 형판을 사용하는 기존의 방식은 공정이 복합하고 비용이 많이 발생하여, 고순도의 코어-쉘 나노입자를 대량생산하기에 적합하지 않다. 본 논문에서 PS-b-PDMS 블록공중합체를 담금어닐링하여, 20 nm 이하크기를 가지는 PS가 봉입된 코어-쉘 구조의 $SiO_x$나노입자를 합성하였다. 또한, 어닐링 공정에 사용되는 헵테인과 에탄올의 혼합비율이 자기조립된 PS-b-PDMS 블록공중합체 나노입자의 형상에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였으며, 최적의 담금어닐링 조건에서 나노입자가 worm-like구조로 변화하는 것을 확인하였다. 이러한 파우더 합성법은 다른 용매기반의 블록공중합체 합성방법에 응용이 가능할 것으로 생각되며, 새로운 가이드라인을 제공할 것으로 예상된다.

나노 입자 적층 시스템(NPDS)을 이용한 염료 감응 태양전지 - 전기 변색 통합 소자 및 에너지 하베스팅 시스템에 대한 연구 (Development of Energy Harvesting Hybrid system consisted of Electrochromic Device and Dye-Sensitized Solar Cell using Nano Particle Deposition System)

  • 김광민;김형섭;최다현;이민지;박윤찬;추원식;천두만;이선영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.65-71
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    • 2016
  • 본 연구에서는 나노 입자 적층 시스템(Nano Particle Deposition System, NPDS)을 이용하여 전기변색소자의 작동 전극을 적층하고 또한 염료 감응 태양전지의 반도체 층으로 사용되는 $TiO_2$층 및 전기변색소자의 이온 저장 층으로 사용되는 Antimony Tin Oxide(ATO) 층을 제작하였다. NPDS는 상온 건식 분말 적층법으로 노즐을 통하여 초음속으로 가속된 분말의 높은 에너지를 이용하여 기판에 적층하는 새로운 개념의 건식 적층 방법이다. 본 연구에서 코팅된 물질의 두께는 전기변색소자의 투과율에 영향을 끼치는데, 이는 표면 프로파일 측정법(surface profiling method)으로 측정하였으며, 적층된 $TiO_2$와 ATO 및 복합 층의 미세 구조를 확인하기 위해 SEM을 이용한 분석을 진행하였다. 한편 염료 감응 태양전지의 광 변환 효율은 솔라 시뮬레이터로 분석하였다. 또한 UV-visible spectrometer와 power source를 이용하여 630 nm 대역에서 전기 변색 소자가 갖는 투과도 변화와 낮은 전압에서의 작동 및 변색 횟수를 측정하였으며, 결과적으로 상기 과정을 거쳐 제작되고, 측정된 염료 감응 태양전지 - 전기 변색 통합 구조 소자를 자체 제작한 에너지 하베스팅 시스템과 연결하여 통합 구조 소자 내 태양전지의 전압 발생을 통해 자체 구동이 가능한 전기 변색 소자 시스템 제작에 성공하였다. NPDS를 통해 제작된 변색 소자의 경우, 최대 49%의 투과도 변화와 500회 작동에서 C-V curve를 유지함을 측정하여 성능과 내구성을 입증하였고, 통합 소자 내 태양 전지의 광 변환 효율은 최대 2.55%로 측정되었으며, 통합 소자 내 변색 소자의 경우 최대 26%의 투과도 변화를 보였다.

열전달 및 압력강하 특성을 고려한 채널 내 핀-휜 구조물의 설계 (Design of a Pin-Fin Structure in a Channel Considering the Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics)

  • 신지영;손영석;이대영
    • 설비공학논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.459-467
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    • 2006
  • Rapid development of electronic technology requires small size, high density packaging and high power in the electronic devices, which results in more heat generation. Suitable heat dissipation is required to ensure the guaranteed performance and reliable operation of the current state-of-the-art electronic equipment. The aim of the present study is to find out the forced-convective thermal-hydraulic characteristics of a pin-fin heat exchanger as a candidate for cooling system of the electronic devices through the analysis and experiment. Various configuration of the pin-fin array is selected in order to find out the effect of spacing and diameter of the pin-fin on the heat transfer and pressure drop characteristics. Experimental results are compared with the analyses and correlations of several researchers. Finally, the design guide are provided for the required pressure drop and/or the heat transfer characteristics of the heat exchanger.

열전소자를 이용한 전자 통신장비 냉각에 관한 연구 (A Study on the Application of Thermoelectric Module to the Electric Telecommunication Equipment Cooling)

  • 김종수;임용빈;공상운
    • 수산해양교육연구
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    • 제16권2호
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    • pp.210-217
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    • 2004
  • Cooling technology has been a vital prerequisite for the rapid, if not explosive, growth of the electronic equipment industry. This has been especially true during the last 20 years with the advent of intergrated circuit chips and their applications in computers and related electronic products. The purpose of this study is to develop a telecommunication equipment cooling system using a thermoelectric module combined with cooling fan. Thermoelectric module is a device that can perform cooling only by input of electric power. In the present study, the cooling package using the thermoeletric module has been developed to improve the thermal performance. The cooling characteristics of the electronic chip was placed into the subrack and it can be rapidly assembled or disassembled in the equipment rack. As a preliminary experiment, the cooling performances between a conventional way using a cooling fin and a proposed method applying the thermoelectric module was comosed and analyzyed. The cooling performance at a simulated electronic component packaging a thermomodule operated well.

플렉서블 액정 디스플레이를 위한 PDMS 기반 pixel-wall bonding 기술 (PDMS-based pixel-wall bonding technique for a flexible liquid crystal display)

  • 김영환;박홍규;오병윤;김병용;백경갑;서대식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 춘계학술대회 및 기술 세미나 논문집 디스플레이 광소자
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    • pp.42-42
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    • 2008
  • Considerable attention has been focused on the applications of flexible liquid crystal (LC)-based displays because of their many potential advantages, such as portability, durability, light weight, thin packaging, flexibility, and low power consumption. To develop flexible LCDs that are capable of delivering high-quality moving images, like conventional glass-substrate LCDs, the LC device structure must have a stable alignment layer of LC molecules, concurrently support uniform cell gaps, and tightly bind two flexible substrates under external tension. However, stable LC molecular alignment has not been achieved because of the layerless LC alignment, and consequently high-quality images cannot be guaranteed. To solve these critical problems, we have proposed a PDMS pixel-wall based bonding method via the IB irradiation was developed for fasten the two substrates together strongly and maintain uniform cell gaps. The effect of the IB irradiation on PDMS with PI surface was also evaluated by side structure configuration and a result of x-ray photoelectron spectroscopic analysis of PDMS interlayer as a function of binder with substrates. large number of PDMS pixel-walls are tightly fastened to the surface of each flexible substrate and could maintain a constant cell gap between the LC molecules without using any other epoxy or polymer. To enhance the electro-optical performance of the LC device, we applied an alignment method that creates pretilt angle on the PI surface via ion beam irradiation. Using this approach, our flexible LCDs have a contrast ratio of 132:1 and a response time of about 15 ms, resulting in highly reliable electro-optical performance in the bent state, comparable to that of glass-substrate LCDs.

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CNT 마이크로파 가열을 이용한 고분자 기판의 상온 접합 및 기계적 특성평가 (Room-temperature Bonding and Mechanical Characterization of Polymer Substrates using Microwave Heating of Carbon Nanotubes)

  • 손민정;김민수;주병권;이태익
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.89-94
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    • 2021
  • 최근 플렉시블 기기의 상용화를 위하여 기계적 신뢰성 연구가 활발히 진행되고 있으며 이를 고려하여 신뢰성 높은 다양한 접합부의 구현이 중요하다. 기기의 많은 부피를 차지하는 고분자 기판 또는 필름을 접합할 때에는 재료의 약한 내열성으로 접합공정 중 열 손상이 발생할 수 있으므로 신뢰성을 확보를 위해 상온 접합공정이 필요하다는 제약이 있다. 기존의 기판 접합을 위해 사용되는 에폭시 또한 고온 경화가 요구되는 경우가 많고, 특히 경화 접합 후 에폭시는 접합부 유연성 및 피로 내구성에서 한계를 보인다. 이를 해결하기 위하여 접착제 사용이 없는 저온 접합 공정의 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 마이크로파에 의한 탄소나노튜브 가열을 이용한 고분자 기판의 저온 접합공정을 개발하였다. PET 고분자 기판에 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)를 박막 코팅한 뒤 이를 마이크로파로 국부 가열함으로써 접합 기판 전체는 저온을 유지하며 CNT-PET 기계적 얽힘을 유도하는 방식이다. PET/CNT/PET 접합시편에 600 Watt 출력의 마이크로파를 10초간 조사함으로써 유연기판 접합에 성공하였고 매우 얇은 CNT 접합부를 구현하였다. 접합 시편의 기계적 신뢰성을 평가하기 위해 중첩 전단 강도 시험, 삼점 굽힘 시험, 반복 굽힘 시험을 수행하였으며 각 시험으로부터 우수한 접합강도, 유연성, 굽힘 내구성이 확인되었다.

전기도금 공정으로 제조한 Bi-Te 박막의 열전특성 및 미세열전소자 형성용 포토레지스트 공정 (Thermoelectric Characteristics of the Electroplated Bi-Te Films and Photoresist Process for Fabrication of Micro Thermoelectric Devices)

  • 이광용;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.9-15
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    • 2007
  • 미세열전박막소자에 적용을 하기 위해 전기도금으로 형성한 Bi-Te 박막의 열전특성과 포토레지스트 공정에 대하여 연구하였다. $Bi_2O_3$$TeO_2$를 1M $HNO_3$에 용해시킨 20 mM 농도의 Bi-Te 도금 용액을 사용하여 박막을 도금 후, 용액내 Te/(Bi+Te)비에 따른 Bi-Te 박막의 열전특성을 분석하였다. Te/(Bi+Te)비가 0.5에서 0.65로 증가함에 따라 Bi-Te 도금막의 전자농도의 증가로 Seebeck 계수가 $-59{\mu}V/K$에서 $-48{\mu}V/K$로 변하고 전기비저항이 $1m{\Omega}-cm$ 에서 $0.8m{\Omega}-cm$로 감소되었다. 조성이 $Bi_2Te_3$에 근접한 도금막에서 가장 높은 $3.5{\times}10^4W/K^2-m$의 출력인자를 얻을 수 있었다. 다층 overhang 공정을 이용하여, 직경 $100{\mu}m$이며 깊이 $30{\mu}m$ 형상의 미세열전소자 형성용 포토레지스트 패턴의 형성이 가능하였다.

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$Alq_3$-C545T시스템을 이용한 고성능 녹색 유기발광다이오드의 제작과 특성 평가 (Fabrication and Characterization of High Performance Green OLEDs using $Alq_3$-C545T Systems)

  • 장지근;김희원;신세진;강의정;안종명;임용규
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제13권1호통권38호
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    • pp.51-55
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    • 2006
  • [ $Alq_3$ ]-C545T 형광 시스템을 이용하여 녹색 발광 고성능 OLED를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 소자 제작에서 ITO(Indium Tin Oxide)/glass 위에 정공 주입층으로 2-TNATA [4,4',4'-tris(2-naphthyl-phenyl-phenylamino)-triphenylamine]를, 정공수송층으로 NPB [N,N-bis(1-naphthyl)- N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4-diamine]를 진공 증착하였다. 녹색 발광층으로는 $Ahq_3$를 호스트로, 545T [10-(2-benzo-thiazolyl)-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H,11H-[1]/benzopyrano[6,7,8-ij]-quinolizin-11-one]를 도펀트로 사용하였다. 또한, 전자 수송층으로는 $Alq_3$를 전자 주입층으로는 LiF를 사용하여 ITO/2-TNATA/NPB/$Alq_3$:C-545T/$Alq_3$/LiF/Al 구조의 저분자 OLED를 제작하였다. 본 실험에서 제작된 녹색 OLED는 521 nm의 중심 발광 파장을 가지며, CIE(0.29, 0.65)의 색순도, 그리고 12V의 동작전압에서 7.3 lm/W의 최대 전력효율을 나타내었다.

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