• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제2권2호
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• pp.267-273
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• 2007

A depletion-mode MOSFET has been analyzed to evaluate its electrical behavior using a novel 3-D numerical simulation package. The characterizing analysis of the BC MOSFET was performed through short-channel narrow-channel and small-geometry effects that are investigated, in detail, in terms of the threshold voltage. The DIBL effect becomes significant for a short-channel device with a channel length of $<\;3({\mu}m)$. For narrow-channel devices the variation of the threshold voltage was sharp for $<4({\mu}m)$ due to the strong narrow-channel effect. In the case of small-geometry devices, the shift of the threshold voltage was less sensitive due to the combination of the DIBL and substrate bias effects, as compared with that observed from the short-channel and narrow-channel devices. The characterizing analysis of the narrow-channel and small-geometry devices, especially with channel width of $<\;4({\mu}m)$ and channel area of $<\;4{\times}4({\mu}m^2)$ respectively, can be accurately performed only from a 3-D numerical simulation due to their sharp variations in threshold voltages.

• Computers and Concrete
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• 제29권4호
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• pp.247-253
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• 2022

In this study, the problem of discontinuous contact in two functionally graded (FG) layers resting on a rigid plane and loaded by two rigid blocks is solved by the finite element method (FEM). Separate analyzes are made for the cases where the top surfaces of the problem layers are metal, the bottom surfaces are ceramic and the top surfaces are ceramic and the bottom surfaces are metal. For the problem, it is accepted that all surfaces are frictionless. A two-dimensional FEM analysis of the problem is made by using a special macro added to the ANSYS package program The solution of this study, which has no analytical solution in the literature, is given with FEM. Analyzes are made by loading different Q and P loads on the blocks. The normal stress (σy) distributions at the interfaces of FG layers and between the substrate and the rigid plane interface are obtained. In addition, the starting and ending points of the separations between these surfaces are determined. The normal stresses (σx, σy) and shear stresses (τxy) at the point of separation are obtained along the depth. The results obtained are shown in graphics and tables. With this method, effective results are obtained in a very short time. In addition, analytically complex and long problems can be solved with this method.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.79-84
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• 2016

유연전자소자가 외부힘에 의해 변형될 경우 반도체 다이가 기계적 응력 때문에 변형되거나 파괴되고 이러한 변형이나 파괴는 channel의 전자이동도를 변화시키거나 배선의 저항을 증가시켜 집적회로의 동작 오류를 발생시킨다. 따라서 반도체 집적회로는 굽힘 변형이 발생해도 기계적 응력이 발생하지 않는 중립축에 위치하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 굽힘변형을 하는 flip-chip 접합공정이 적용된 face-down flexible packaging system에서 중립축의 위치와 파괴 모드를 조사하였고 반도체 집적회로와 집중응력이 발생한 곳의 응력을 감소시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 이를 위해, 설계인자로 유연기판의 두께 및 소재, 반도체 다이의 두께를 고려하였고 설계인자가 중립축의 위치에 미치는 영향을 조사한 결과 유연기판의 두께가 중립축의 위치를 조절하는데 유용한 설계인자임을 알 수 있었다. 3차원 모델을 이용한 유한요소해석 결과 반도체 다이와 유연기판 사이의 Cu bump 접합부에서 항복응력보다 높은 응력이 인가될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 flexible face-down packaging system에서 반도체 다이와 Cu bump 의 응력을 감소시킬 수 있는 설계 방법을 제안하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.39-43
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• 2009

본 연구에서는 언더필 공정에서 플립칩과 기판사이의 모세관 작용에 의한 언더필 유동 경향에 대해 살펴보고, 언더필의 점도와 토출 위치에 따른 언더필 유동특성에 대해 살펴보았다. 플립칩의 사이즈는 $5mm{\times}5mm{\times}0.65^tmm$이며, 솔더 범프의 직경은 100 ${\mu}m$, 피치(pitch)간격은 150 ${\mu}m$, 총 1024 I/O(Input/Output)단자의 Full Grid 형태의 플립칩을 사용하였다. 기판으로 투명한 글래스 기판을 사용하였으며 플립칩 패키징의 접합 높이는 50 ${\mu}m$으로 제작하였다. 언더필의 점도 및 토출 위치가 유동특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해, 세 종류의 점도 특성($2000{\sim}3700$cps)을 가지는 언더필과 토출 위치를 모서리와 중앙부위로 설정하였다. 언더필의 유동특성 및 충진 시간(filling time)은 CCD카메라를 사용하여 관찰하였다. 실험 결과, 언더필은 솔더 범프에 의한 유동 저항으로 인하여 가장자리 효과(edge effect)가 나타나 칩의 양쪽 측면 유동이 더 빠르게 진전되는 것을 알 수 있었다. 또한, 중앙 부위에서 토출한 경우에 비해 모서리에서 토출한 경우가, 가장자리 효과가 크고 이로 인해 칩의 양쪽 측면 유동이 더 빠르게 진전되어 충진 시간이 더 빠르다는 것을 알 수 있었다. 또한, 점도가 낮을수록, 언더필 유동이 빠르고 가장자리 효과가 크게 나타나며 전체 충진 시간이 감소됨을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-10
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• 2018

최근 플렉서블 OLED, 플렉서블 반도체, 플렉서블 태양전지와 같은 유연전자소자의 개발이 각광을 받고 있다. 유연소자에 밀봉 혹은 봉지(encapsulation) 기술이 매우 필요하며, 봉지 기술은 유연소자의 응력을 완화시키거나, 산소나 습기에 노출되는 것을 방지하기 위해 적용된다. 본 연구는 봉지막(encapsulation layer)이 반도체 칩의 내구성에 미치는 영향을 고찰하였다. 특히 다층 구조 패키지의 칩의 파괴성능에 미치는 영향을 칩의 center crack에 대한 파괴해석을 통하여 살펴보았다. 다층구조 패키지는 폭이 넓어 칩 위로만 봉지막이 덮고있는 "wide chip"과 칩의 폭이 좁아 봉지막이 칩과 기판을 모두 감싸고 있는 "narrow chip"의 모델로 구분하였다. Wide chip모델의 경우 작용하는 하중조건에 상관없이 봉지막의 두께가 두꺼울수록, 강성이 커질수록 칩의 파괴성능은 향상된다. 그러나 narrow chip모델에 인장이 작용할 때 봉지막의 두께가 두껍고 강성이 커질수록 파괴성능은 악화되는데 이는 외부하중이 바로 칩에 작용하지 않고 봉지막을 통하여 전달되기에 봉지막이 강하면 강한 외력이 칩내의 균열에 작용하기 때문이다. Narrow chip모델에 굽힘이 작용할 경우는 봉지막의 강성과 두께에 따라 균열에 미치는 영향이 달라지는데 봉지막의 두께가 작을 때는 봉지막이 없을 때보다 파괴성능이 나쁘지만 강성과 두께의 증가하면neutral axis가 점점 상승하여 균열이 있는 칩이 neutral axis에 가까워지게 되므로 균열에 작용하는 하중의 크기가 급격히 줄어들게 되어 파괴성능은 향상된다. 본 연구는 봉지막이 있는 다층 패키지 구조에 다양한 형태의 하중이 작용할 때 패키지의 파괴성능을 향상시키기 위한 봉지막의 설계가이드로 활용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.290-298
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• 2018

본 논문에서는 Wolfspeed사의 CGHV40320D GaN HEMT를 사용하여 LTE 밴드 7 대역에서 동작하는 S-대역 300 W급 내부 정합 전력증폭기를 설계하고 제작하였다. 비선형 모델을 바탕으로 기본주파수 및 고조파에서 소스풀 및 로드풀 시뮬레이션을 수행하여 최적 임피던스를 추출하였고, 세라믹 패키지 내부에 고조파 임피던스를 튜닝한 정합회로가 적용되었다. 비유전율 40의 고유전율 기판과 RF35TC PCB 기판을 사용하여 제작된 내부 정합 전력증폭기는 펄스 주기 1 ms, 듀티 10 %의 펄스 모드 조건에서 전력 성능이 측정되었으며, 2.62~2.69 GHz에서 257~323 W의 최대 출력 전력과 64~71 %의 드레인 효율, 11.5~14.0 dB의 전력 이득을 보였다. LTE 신호 기반의 ACLR 측정에서는 79 W의 평균 출력 전력에서 42~49 %의 드레인 효율을 보였고 2.62 GHz를 제외한 전체 주파수 대역에서 -30 dBc 이하의 성능을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-99
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• 2009

Two different micro-flows during the evaporation of ink droplets were achieved by engineering both surface tension gradient and compositional gradient across the ink droplet: (1) Coffee-ring generating flow resulting from the outward flow inside the ink droplet & (2) Marangoni flow leading to the circulation flow inside the ink droplet. The surface tension gradient and the compositional gradient in the ink droplets were tailored by mixing two different solvents with difference surface tension and boiling point. In order to create the coffee-ring generating flow (outward flow), a single-solvent system using N,N-dimethylformamide with nano-sized spherical alumina particles was formulated, Marangoni flow (circulation flow) was created in the ink droplets by combining N,N-dimethylformamide and fotmamide with the spherical alumina powders as a co-solvent ink system. We have investigated the effect of these two different flows on the formation of ceramic films by inkjet printing method, The packing density of the ceramic films printed with two different ink systems (single- and co-solvent systems) and their surface roughness were characterized. The dielectric properties of these inkjet-printed ceramic films such as dielectric constant and dissipation factor were also studied in order to evaluate the feasibility of their application to the electronic ceramic package substrate.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권9호
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• pp.1-12
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• 1998

표적의 방위각과 거리, 고도 정보를 실시간으로 검출하는 3차원 위상 배열 레이다용 수신기를 제작하였다. 이는 수신기 보호 기능과 감도를 제어하는 초고주파수부와 중간주파수부, 모노펄스 검출기, IQ 위상 검출기, 자동이득 제어부, 수신장치 제어기 등으로 구성되었으며, 동일 표적에 의해 반사된 두 반향 신호의 진폭을 비교하여 고도각 정보의 정확성을 높이기 위해 같은 기능의 2채널 수신기를 구현하였다. 수신기의 TSS 감도는 -98dBm, 수신기의 대역폭은 500MHz, 수신기 전체 이득은 최대 100dB까지 제어가능하며(AGC off시 수동으로), 두 채널간 이득 불균형은 최대 5dB이며, 위상 불균형은 최대 30°이다. 위상 검출기의 이미지 억제율은 평균 30dB이다. 수신기는 패키지 형태의 부품을 고유전율 기판에 실장하여 구현하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.47-52
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• 2013

Gold wire has long been used as a proven method of connecting a silicon die to a substrate in wide variety of package types, delivering high yield and productivity. However, with the high price of gold, the semiconductor packaging industry has been implementing an alternate wire material. These materials may include silver (Ag) or copper (Cu) alloys as an alternative to save material cost and maintain electrical performance. This paper will analyze and compare the electrical characteristics of several wire types. For the study, typical 0.6 mil, 0.8 mil and 1.0 mil diameter wires were selected from various alloy types (2N gold, Palladium (Pd) coated/doped copper, 88% and 96% silver) as well as respective pure metallic wires for comparison. Each wire model was validated by comparing it to electromagnetic simulation results and measurement data. Measurements from the implemented test boards were done using a vector network analyzer (VNA) and probe station setup. The test board layout consisted of three parts: 1. Analysis of the diameter, length and material characteristic of each wire; 2. Comparison between a microstrip line and the wire to microstrip line transition; and 3. Analysis of the wire's cross-talk. These areas will be discussed in detail along with all the extracted results from each type the wire.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.185.2-185.2
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• 2014

We have studied the atomic and electronic structure of graphene nanoribbons (GNRs) on a hexagonal boron nitride (h-BN) sheet with intercalated atoms using first-principles calculations. The h-BN sheet is an insulator with the band gap about 6 eV and then it may a good candidate as a supporting dielectric substrate for graphene-based nanodevices. Especially, the h-BN sheet has the similar bond structure as graphene with a slightly longer lattice constant. For the computation, we use the Vienna ab initio simulation package (VASP). The generalized gradient approximation (GGA) in the form of the PBE-type parameterization is employed. The ions are described via the projector augmented wave potentials, and the cutoff energy for the plane-wave basis is set to 400 eV. To include weak van der Waals (vdW) interactions, we adopt the Grimme's DFT-D2 vdW correction based on a semi-empirical GGA-type theory. Our calculations reveal that the localized states appear at the zigzag edge of the GNR on the h-BN sheet due to the flat band of the zigzag edge at the Fermi level and the localized states rapidly decay into the bulk. The open-edged graphene with a large corrugation allows some space between graphene and h-BN sheet. Therefore, atoms or molecules can be intercalated between them. We have considered various types of atoms for intercalation. The atoms are initially placed at the edge of the GNR or inserted in between GNR and h-BN sheet to find the effect of intercalated atoms on the atomic and electronic structure of graphene. We find that the impurity atoms at the edge of GNR are more stable than in between GNR and h-BN sheet for all cases considered. The nickel atom has the lowest energy difference of ~0.2 eV, which means that it is relatively easy to intercalate the Ni atom in this structure. Finally, the magnetic properties of intercalated atoms between GNR and h-BN sheet are investigated.