• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권3호
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• pp.15-22
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• 2019

In these days, importance of the power electronic devices and modules keeps increasing due to electric vehicles and energy saving requirements. However, current silicon-based power devices showed several limitations. Therefore, wide band gap (WBG) semiconductors such as SiC, GaN, and $Ga_2O_3$ have been developed to replace the silicon power devices. WBG devices show superior performances in terms of device operation in harsh environments such as higher temperatures, voltages and switching speed than silicon-based technology. In power devices, the reliability of the devices and module package is the critically important to guarantee the normal operation and lifetime of the devices. In this paper, we reviewed the recent trends of the power devices based on WBG semiconductors as well as expected future technology. We also presented an overview of the recent package module and fabrication technologies such as direct bonded copper and active metal brazing technology. In addition, the recent heat management technologies of the power modules, which should be improved due to the increased power density in high temperature environments, are described.

• Journal of Power Electronics
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• 제9권3호
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• pp.464-471
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• 2009

This paper introduces a new Motion-$SPM^{TM}$ (Smart Power Modules) module in Single In-line Package (SIP), which is a fully optimized intelligent integrated IGBT inverter module for up to 1kW low power motor drive applications. This module offers a sophisticated, integrated solution and tremendous design flexibility. It also takes advantage of pliability for the arrangement of heat-sink due to two types of lead forms. It comes to be realized by employing non-punch-through (NPT) IGBT with a fast recovery diode and highly integrated building block, which features built-in HVICs and a gate driver that offers more simplicity and compactness leading to reduced costs and high reliability of the entire system. This module also provides technical advantages such as the optimized cost effective thermal performances through IMS (Insulated Metal Substrate), the high latch immunity. This paper provides an overall description of the Motion-$SPM^{TM}$ in SIP as well as actual application issues such as electrical characteristics, thermal performance, circuit configurations and power ratings.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.694-699
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• 2012

반도체 검사 공정에 적용하기 위한 대시야 백색광간섭계(WSI ; White Light Scanning Interferometer)를 사용한 반도체 검사 결과를 본 논문에서 제시한다. 각 서브스트레이트에 있는 동일한 여러 범프에 대한 3D 데이터 반복성 측정 실험 결과를 제시한다. 각 서브스트레이트의 모든 범프에 대한 3D 데이터 반복성 측정 실험 결과를 제시한다. 반도체 검사 공정에서 3D 데이터 검사를 고속으로 달성하기 위해 대시야 백색광간섭계를 사용한 반도체 검사는 매우 중요한 의미를 갖는다. 인라인 고속 3D 데이터 검사기 개발에 본 논문이 크게 기여할 수 있다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권4호
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• pp.149-153
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• 2019

The technology of electronic packaging among semiconductor technologies is evolving as an axis of the market in its own field beyond the simple assembly process of the past. In the field of electronic packaging technology, the packaging of power modules plays an important role for green electric vehicles. In this power module packaging, the thermal reliability is an important factor, and silicon nitride plays an important part of package substrates, Silicon nitride is a compound that is not found in nature and is made by chemical reaction between silicon and nitrogen. In this study, this core material, silicon nitride, was fabricated by reaction bonded silicon nitride. The fabricated silicon nitride was studied for thermo-mechanical properties, and through this, the structure of power module packaging was made using reaction bonded silicon nitride. And the characteristics of stress were evaluated using finite element analysis conditions. Through this, it was confirmed that reaction bonded silicon nitride could replace the silicon nitride as a package substrate.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.I
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• pp.614-615
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• 2005

The use of plastic substrates enables new applications, such as flexible display devices, and other flexible electronic devices, using low cost, roll-to-roll (R2R) fabrication technologies. One of the limitations of polymeric substrate in these applications is that oxygen and moisture rapidly diffuse through the material and subsequently degrade the electro-optical devices. GE Global Research (GEGR) has developed a plastic substrate technology comprised of a superior high-heat polycarbonate ($LEXAN^{(R)}$) substrate film and a unique transparent coating package that provides the ultrahigh barrier (UHB) to moisture and oxygen,chemical resistance to solvents used in device fabrications, and a high performance transparent conductor. This article describes the coating solutions for polycarbonate ($LEXAN^{(R)}$) films and its compatibility with OLED device fabrication processes.

• 한국인쇄학회지
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• 제28권2호
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• pp.45-56
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• 2010

The computer simulation is presented of gravure ink transferring behavior and penetration to the paper when an gravure roller is used to transfer a printing ink onto a substrate. The three dimensional unsteady ink motion is simulated by Polyflow package software and experimented by IGT gravure printing test machine. The simulation is performed where the flow domain is bounded above by a stress free surface and bounded below by a moving substrate. Specific predictions are made for particular pattern of cells and substrates. Cell size and ink rheological properties are found to be the principal determination of transferring behavior. Simulation is currently restricted to the flow domain beneath the receding meniscus. Both Newtonian and shear thinning inks are considered.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.59-63
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• 2013

In this paper, the impact of the copper densities of substrate layers on IC package warpage is studied experimentally and numerically. The substrate strips used in this study contained two metal layers, with the metal densities and patterns of these two layers varied to determine their impacts. Eight legs of substrate strips were prepared. Leg 1 to leg 5 were prepared with a HD (high density) type of strip and leg 6 to leg 8 were prepared with UHD (ultra high density) type of strip. The top copper metal layer was designed to feature meshed patterns and the bottom copper layer was designed to feature circular patterns. In order to consider the process factors, the warpage of the substrate bottom was measured step by step with the following manufacturing process: (a) bare substrate, (b) die attach, (c) applying mold compound (d) and post reflow. Furthermore, after the post reflow step, the substrate strips were diced to obtain unit packages and the warpage of the unit packages was measured to check the warpage trends and differences. The experimental results showed that the warpage trend is related to the copper densities. In addition to the experiments, a Finite Element Modeling (FEM) was used to simulate the warpage. The nonlinear material properties of mold compound, die attach, solder mask, and substrate core were included in the simulation. Through experiment and simulation, some observations were concluded.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.8-18
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• 2000

본 논문은 RF 호로 모듈을 구현하기 위한 방법으로서 BGA(Ball Grid Array) 패키지 구조를 제시하고 그 전기적 변수를 추출하였다. RF 소자의 동작 주파수가 높아지면서 RF 회로를 구성하는 패키지의 전지적 기생 성분들은 무시할 수 없을 정도로 동작회로에 영향을 끼친다. 또한 소형화 이동성을 요구하는 무선 통신 시스템은 그 전기적 특성을 만족시킬 수 있도록 새로운 RF 회로 모듈 구조를 요구한다. RF 회로 모듈 BGA 패키지 구조는 회로 동작의 고속화, 소형화, 짧은 회로 배선 길이, 아날로그와 디지탈 혼성 회로에서 흔히 발생하는 전기적 기생 성분에 의한 잡음 개선등 기존의 구조에 비해 많은 장점을 제공한다. 부품 실장 공정 과정에서도 BGA 패키지 구조는 드릴링을 이용한 구멍 관통 홀 제작이 아닌 순수한 표면 실장 공정만으로 제작될 수 있는 장점을 제시한다. 본 실험은 224MHz에서 동작하는 ITS(Intelligent Transportation System) RF 모튤을 BGA 패키지 구조로 설계 제작하였으며, HP5475A TDR(Time Domain Reflectometry) 장비를 이용하여 3${\times}$3 입${\cdot}$출력단자 구조을 갖는 RF 모튤 BGA 패키지의 전기적 파라메타의 기생성분을 측정하였다. 그 결과 BGA 공납의 자체 캐패시턴스는 68.6fF, 자체 인덕턴스는 1.53nH로써 QFP 패키지 구조의 자체 캐패시턴스 200fF와 자체 인덕턴스 3.24nH와 비교할 때 각각 34%, 47%의 값에 지나지 않음을 볼 수 있었다. HP4396B Network Analyzer의 S11 파라메타 측정에서도 1.55GHz 근방에서 0.26dB의 손실을 보여주어 계산치와 일치함을 보여 주었다. BGA 패키지를 위한 배선 길이도 0.78mm로 짧아져서 RF 회로 모튤을 소형화시킬 수 있었으며, 이는 RF 회로 모듈 구성에서 BGA 패키지 구조를 사용하면 전기적 특성을 개선시킬 수 있음을 보여준 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권4호
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• pp.9-14
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• 2007

본 연구에서는 가속화 조건에서의 비전도성 접착제가 사용된 플립칩 패키지의 열적 신뢰성에 관하여 평가하였다. 실리콘 칩에 $17{\mu}m$두께의 Au 범프를 형성하고 무전해 Ni/Au 도금과 Cu 패드의 두께가 각각 $5{\mu}m$와 $25{\mu}m$로 형성된 연성 기판을 사용하여 플립칩 패키지를 형성하였다. 유리전이온도가 $72^{\circ}C$인 비전도성 접착제를 사용하여 플립칩을 접합시킨 후 열충격 시험과 항온항습 시험을 실시하였다. 열충격 싸이클과 항온항습 유지 시간이 증가할수록 플립칩 패키지의 전기 저항이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 Au 범프와 Au 범프 사이의 균열, 칩과 비전도성 접착제 또는 기판과 비전도성 접착제 사이의 층간 분리에 의한 것으로 사료된다. 또한 항온항습 하에서의 전기 저항의 변화가 열충격하에서 보다 큰 것을 확인할 수 있었다. 따라서 비전도성 접착제가 사용된 플립칩 패키지는 온도보다 습기에 더욱 민감하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제24권6호
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• pp.342-346
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• 2013

고출력 LED 패키지의 방열 특성 향상을 위하여, 다이 접합부에 실리콘 접착제와 금속 패턴의 병렬 접합 구조를 적용하여 열 유동 해석을 수행하였다. 그 결과, LED 칩에서 발생한 열은 주로 금속 패턴 구조물을 통해 기판으로 효과적으로 전달되고 있으나, 패턴 구조물의 크기에 따라 효율의 차이가 있음을 확인하였고, 그 효과를 정량화하기 위해 정규화 길이를 도입하여 칩과 금속 패턴 구조물의 면적에 따른 열 저항을 비교하였다. 정규화 길이가 길어지면 금속 패턴 구조물에 의한 열 우회 경로가 칩에 고르게 분포하여 열 저항이 감소하였으며, 그 값은 단순 병렬 열 저항 이론 값보다 다소 큰 수치로 수렴하지만, 충분한 열 저항 개선 효과를 얻을 수 있었다.