• 제목/요약/키워드: three dimensional packaging

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3차원 실장을 위한 TSV의 Cu 전해도금 및 로우알파 솔더 범핑 (Cu Electroplating and Low Alpha Solder Bumping on TSV for 3-D Packaging)

  • 정도현;쿠마르산토쉬;정재필
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.7-14
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    • 2015
  • Research and application of three dimensional packaging technology in electronics have been increasing according to the trend of high density, high capacity and light weight in electronics. In this paper, TSV fabrication and research trend in three dimensional packaging are reported. Low alpha solder bumping which can solve the soft error problem in electronics is also introduced. In detail, this paper includes fabrication of TSV, functional layers deposition, Cu filling in TSV by electroplating using PPR (periodic pulse reverse) and 3 step PPR processes, and low alpha solder bumping on TSV by solder ball. TSV and low alpha solder bumping technologies need more studies and improvements, and the drawbacks of three dimensional packaging can be solved gradually through continuous attentions and researches.

3차원 패키징을 위한 TSV의 다양한 Cu 충전 기술 (Various Cu Filling Methods of TSV for Three Dimensional Packaging)

  • 노명훈;이준형;김원중;정재필;김형태
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제31권3호
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    • pp.11-16
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    • 2013
  • Through-silicon-via (TSV) is a major technology in microelectronics for three dimensional high density packaging. The 3-dimensional TSV technology is applied to CMOS sensors, MEMS, HB-LED modules, stacked memories, power and analog, SIP and so on which can be employed to car electronics. The copper electroplating is widely used in the TSV filling process. In this paper, the various Cu filling methods using the control of the plating process were described in detail including recent studies. Via filling behavior by each method was also introduced.

3D 패키징을 위한 Scallop-free TSV와 Cu Pillar 및 하이브리드 본딩 (Scallop-free TSV, Copper Pillar and Hybrid Bonding for 3D Packaging)

  • 장예진;정재필
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • TSV 기술을 포함한 고밀도, 고집적 패키징 기술은 IoT, 6G/5G 통신, HPC (high-performance computing)등 여러 분야에서 중요한 기술로 여겨지고 있다. 2차원에서 고집적화를 달성하는 것은 물리적 한계에 도달하게 되었으며, 따라서 3D 패키징 기술을 위하여 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 고에서는 scallop의 형성 원인과 영향, 매끈한 측벽을 만들기 위한 scallop-free 에칭 기술, TSV 표면의 Cu bonding에 대해서 자세히 조사하였다. 이러한 기술들은 고품질 TSV 형성 및 3D 패키징 기술에 영향을 줄 것으로 예상한다.

3차원 패키징용 TSV의 열응력에 대한 열적 전기적 특성 (A study on Electrical Characteristic and Thermal Shock Property of TSV for 3-Dimensional Packaging)

  • 정일호;기세호;정재필
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.23-29
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    • 2014
  • Less power consumption, lower cost, smaller size and more functionality are the increasing demands for consumer electronic devices. The three dimensional(3-D) TSV packaging technology is the potential solution to meet this requirement because it can supply short vertical interconnects and high input/output(I/O) counts. Cu(Copper) has usually been chosen to fill the TSV because of its high conductivity, low cost and good compatibility with the multilayer interconnects process. However, the CTE mismatch and Cu ion drift under thermal stress can raise reliability issues. This study discribe the thermal stress reliability trend for successful implementation of 3-D packaging.

3D 칩 적층을 위한 하이브리드 본딩의 최근 기술 동향 (Recent Progress of Hybrid Bonding and Packaging Technology for 3D Chip Integration)

  • 정철화;정재필
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.38-47
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    • 2023
  • Three dimensional (3D) packaging is a next-generation packaging technology that vertically stacks chips such as memory devices. The necessity of 3D packaging is driven by the increasing demand for smaller, high-performance electronic devices (HPC, AI, HBM). Also, it facilitates innovative applications across another fields. With growing demand for high-performance devices, companies of semiconductor fields are trying advanced packaging techniques, including 2.5D and 3D packaging, MR-MUF, and hybrid bonding. These techniques are essential for achieving higher chip integration, but challenges in mass production and fine-pitch bump connectivity persist. Advanced bonding technologies are important for advancing the semiconductor industry. In this review, it was described 3D packaging technologies for chip integration including mass reflow, thermal compression bonding, laser assisted bonding, hybrid bonding.

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국제물류환경과의 정합성 유지를 위한 국가표준포장모듈 연구 (Studies on the National Standard Packaging Modules to improve Dimensional Integrity on the International Distribution Environment)

  • 이명훈;이유석;김종경
    • 한국포장학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.7-16
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    • 2009
  • The purpose of this study was to evaluate current packaging modules and design the most acceptable packaging module for domestic and international distribution systems. An optimum packaging module can reduce package costs as well as total distribution costs such as transport, materials handling and warehouse costs. Three different sizes of packaging modules, namely U-type($600{\times}500\;mm$), K -ype($550{\times}366\;mm$) and I-type($600{\times}400\;mm$), were evaluated in terms of the area efficiency and MOEs(measures of effectiveness) for the T-11($1100{\times}1100mm$) and T-12($1,200{\times}1,000\;mm$) pallets. The results showed that the U-type module could fit very well for both pallets and the area efficiency of each module was more than 99 percents. Area efficiency of K-and I-type modules was greatly affected by the pallet footprint dimensions. U-type module also performed better result from MOEs evaluation. Twenty sub-multiple sizes derived from the U-type module were suggested for the future development of the Korean and ISO standards on dimension of transport packages.

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Development of High-Quality LTCC Solenoid Inductor using Solder ball and Air Cavity for 3-D SiP

  • Bae, Hyun-Cheol;Choi, Kwang-Seong;Eom, Yong-Sung;Kim, Sung-Chan;Lee, Jong-Hyun;Moon, Jong-Tae
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.5-8
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    • 2009
  • In this paper, a high-quality low-temperature co-fired ceramic (LTCC) solenoid inductor using a solder ball and an air cavity on a silicon wafer for three-dimensional (3-D) system-in-package (SiP) is proposed. The LTCC multi-layer solenoid inductor is attached using Ag paste and solder ball on a silicon wafer with the air cavity structure. The air cavity is formed on a silicon wafer through an anisotropic wet-etching technology and is able to isolate the LTCC dielectric loss which is equivalent to a low k material effect. The electrical coupling between the metal layer and the LTCC dielectric layer is decreased by adopting the air cavity. The LTCC solenoid inductor using the solder ball and the air cavity on silicon wafer has an improved Q factor and self-resonant frequency (SRF) by reducing the LTCC dielectric resistance and parasitic capacitance. Also, 3-D device stacking technologies provide an effective path to the miniaturization of electronic systems.

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플라스틱 용기 포장 두부의 유통기간 예측을 위한 3차원 수치모사 (Three Dimensional Mathematical Simulation for Predicting the Shelf Life of Tofu Packaged in a Semi-rigid Plastic Container)

  • 김재능;이윤석
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.272-277
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    • 2009
  • 포장된 두부의 유통기간 중 두부 포장재를 통해 유입되는 산소량에 따른 두부 및 충진수에 미생물 성장률을 기준으로 두부의 유통기간을 예측하고자 하였다. 미생물 균의 성장 및 두부 포장재를 통해 유입된 산소량의 변화를 3차원적 수치 묘사의 수학적 모델로 정량적으로 예측하였으며, 이를 위해 산소의 확산 메커니즘 원리를 고려한 유한차분해석법을 적용하여 개발하였다. 3차원적 수치묘사의 수학적 모델을 통한 예측 결과는 미생물의 수가 두부 제품보다 충진수에 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 포장된 두부의 유통기간은 두부 제품의 미생물 수뿐만 아니라 충진수의 미생물 수에도 영향을 끼치리라 예측된다. 두부 제품의 물리적 특성, 적용된 포장재의 산소투과율 및 충진수의 깊이 등에 따라 포장된 두부의 유통기간에 영향을 주는 것을 관찰하였다.

3차원 실장을 위한 TSV의 Cu 충전 및 표면에 유기첨가제가 미치는 영향 (Effect of organic additives on Cu filling and surface of TSV for three dimensional packaging)

  • 노명훈;이순재;정재필
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.141-141
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    • 2013
  • 본 연구에서는 3차원 실장을 위한 TSV 충전 기술 중 Cu 전해도금에 대해 연구하였다. TSV에 Cu를 전해도금함에 있어서 도금액의 유기첨가제 유무에 따른 충전거동과 표면 도금 상태를 관찰하였다. 연구 결과 가속제, 억제제, 평활제로 구성 된 유기첨가제가 모두 첨가된 경우 도금 속가 가장 빨랐으며, 표면도 가장 고르게 형성된 것을 알 수 있었다.

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대용량 3차원 구조의 정전용량 계산을 위한 Fast Algorithm (Fast Algorithm for the Capacitance Extraction of Large Three Dimensional Object)

  • 김한;안창회
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.375-379
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    • 2002
  • 본 논문에서는 수 만개이상의 미지수를 필요로 하는 복잡한 3차원 구조에서의 정전용량 추출을 위한 고속화 알고리즘(Fast mutilpole method)과 결합한 효과적인 적응 삼각요소 분할법(Adaptive triangular mesh refinement algorithm)을 제안하였다. 요소세분화과정은 초기요소로 전하의 분포를 구하고, 전하밀도가 높은 영역에서의 요소세분화를 수행하여 이루어진다. 제안된 방법을 이용하여 많은 미지수를 필요로 하는 IC packaging 구조에서의 정전용량을 추출하였다.

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