• Title, Summary, Keyword: 와이어 본딩

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Wideband Characterization of Angled Double Bonding Wires for Microwave Devices (초고주파 소자를 위한 사잇각을 갖는 이중 본딩와이어의 광대역 특성 해석)

  • 윤상기;이해영
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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    • v.32A no.9
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    • pp.98-105
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    • 1995
  • Recent microwave IC's reach to the extent of high operating frequencies at which bonding wires limit their performance as dominant parasitic components. Double bonding wires separated by an internal angle have been firstly characterized using the Method of Moments with the incorporation of the ohmic resistance calculated by the phenomenological loss equivalence method. For a 30$^{\circ}$ internal angle, the calculated total reactance is 45% less than that of a single bonding wire due to the negative mutual coupling effect. The radiation effect has been observed decreasing the mutual inductance, whereas for parallel bonding wires it greatly increases the mutual inductance. This calculation results can be widely used for designing and packaging of high frequency and high density MMIC's and OEIC's.

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Parasitics analysis of a grounded bondwire for low-cost plastic packaging of microwave devices (초고주파소자의 저가 플라스틱 실장을 위한 접지된 본딩와이어의 기생특성 해석)

  • 윤상기;이해영
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.34D no.2
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    • pp.21-26
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    • 1997
  • The dielectric effects on the parasitics of bondwires buried in slightly-lossy dielectric materials hav been investigated over a wide frequency range using the method of moments with incorporation of ohmic and dielectric losses. The FR-4 composite is widely used as a basis material for PCB and plastic packages, because of it sinherent electricl and chemical stbility and low cost. The cole-cole model, which is representative complex permittivity model of epoxy polymers, has been applied to consider the dielectric effects in the MoM calculation. The prasitic impedance of a grounded bondwire in FR-4 composite is greatly increased due to the dielectric loading effect enhanced by the radiation at high frequencies. These calculation results will be helpful for designing and packaging of high-frequency low-cost IC's.

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Novel high-Q veritcal inductor using bondwires for MMICs (본딩와이어를 이용한 MMIC용 고품질 수직형 인덕터)

  • 이용구;윤상기;이해영
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.34D no.9
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    • pp.28-35
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    • 1997
  • A novel high-Q vertical jinductor for MMICs is proposed and characterized in a wide range of frequencies (DC~10 GHz) using the numerical methods such as the PeEC(partial equivalent element circuit), the FDM (finite difference method) and the MoM (method of moments). Electrical superiority of the vertical inductor to the horizontal is observed in terms of the magnetic flux linkage and the ground screening effect. The veritcal bondwire inductor is designed in consideration of the wire bonding feasibility and the optimum electrical peformance. This structure is also analyzed using the equivalent circuit and compared with the conventional spiral inductors From the calculated results, high Q-factor, inductance, and cut-off frequency are observed to be inherent characteristics of the veritcal bondwire inductor.

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Low cost high-Q veritcal inductor using bondwires for plastic-packaged MMICs (플라스틱 패키지되는 MMIC를 위한 저가격 고품질의 수직형 본딩와이어 인덕터)

  • 이용구;이해영
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.35D no.7
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    • pp.17-24
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    • 1998
  • We proposed a novel bondwire inductor buried in plastic package for low cost MMIC and characaterized the electrical perofmrance in a wide frequency range using the full-wave analysis of finite element method(FEM), and then we fabricated and measured the scale-up model in order to prove the characteristics. Th ebondwire inductor has higher quality factor and higher cutoff frequency than the conventional spiral inductor designed n the same area as the bondwire inductor. Since the air-bridge process is not requried for the bondwire inductor, it is very suitable for low cost plastic-packaged MMIC production. The bondwire inductor has the field distribution localized around the bondwire inductor and hence is more compatible to the crosstalk problems.

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Study on electrical property of solder bump using conductive epoxy (전도성 에폭시를 이용한 솔더 범프의 전기적 특성 연구)

  • Cha, Doo-Yeol;Kang, Min-Suk;Kim, Sung-Tae;Cho, Se-Jun;Chang, Sung-Pil
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • pp.164-165
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    • 2008
  • 현재의 소자간 연결을 위해 사용되는 금속배선 PCB의 한계로 인해 보다 고속/대용량의 광PCB가 크게 각광받고 있다. 본 논문에서는 광PCB와 소자간의 전기적 연결을 위해 사용되는 솔더 범프를 전도성 에폭시를 사용하여 마이크로 머시닝 공정을 통해 구현하고 제작된 솔더 범프의 I-V 특성을 살펴보았다. 제작된 100 um $\times$ 100 um $\times$ 25 um 와 300 um $\times$ 300 um $\times$ 25 um 의 샘플에서 각각 30 m$\Omega$과 90m$\Omega$의 전기저항을 얻을 수 있었다. 이를 통해 향후 센서및 엑츄에이터 시스템과 광 MEMS 등의 여러 분야에서 전도성 에폭시 솔더 범프를 이용하여 우수한 성능의 플립칩 본딩을 구현할 수 있을 것이다.

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The Effect of Functional Group of Levelers on Through-Silicon-Via filling Performance in Copper Electroplating (구리 전해도금을 이용한 실리콘 관통전극 충전 성능에 대한 평탄제 작용기의 영향)

  • Jin, Sang-Hun;Kim, Seong-Min;Jo, Yu-Geun;Lee, Un-Yeong;Lee, Min-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.80-80
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    • 2018
  • 실리콘 관통전극 (Through Silicon Via, TSV)는 메모리 칩을 적층하여 고밀도의 집적회로를 구현하는 기술로, 기존의 와이어 본딩 (Wire bonding) 기술보다 낮은 소비전력과 빠른 속도가 특징인 3차원 집적기술 중 하나이다. TSV는 일반적으로 도금 공정을 통하여 충전되는데, 고종횡비의 TSV에 결함 없이 구리를 충전하기 위해서 3종의 유기첨가제(억제제, 가속제, 평탄제)가 도금액에 첨가되어야 한다. 이러한 첨가제 중 결함 발생유무에 가장 큰 영향을 주는 첨가제는 평탄제이기 때문에, 본 연구에서는 이미다졸(imidazole) 계열, 이민(imine) 계열, 디아조늄(diazonium) 계열 및 피롤리돈(pyrrolidone) 계열과 같은 평탄제(leveler)의 작용기에 따라 TSV 충전 성능을 조사하였다. TSV 충전 시 관능기의 거동을 규명하기 위해 QCM (quartz crystal microbalance) 및 EQCM (electrochemical QCM)을 사용하여 흡착 정도를 측정하였다. 실험 결과, 디아조늄 계열의 평탄제는 TSV를 결함 없이 충전하였지만 다른 작용기를 갖는 평탄제는 TSV 내 결함이 발생하였다. QCM 분석에서 디아조늄 계열의 평탄제는 낮은 흡착률을 보이지만 EQCM 분석에서는 높은 흡착률을 나타내었다. 즉, 디아조늄 계열의 평탄제는 전기 도금 동안 전류밀도가 집중되는 TSV의 상부 모서리에서 국부적인 흡착을 선호하며 이로 인하여 무결함 충전이 달성된다고 추론할 수 있다.

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Design of multi-array pulse diagnosis sensor with FDB process (FDB 방식을 채용한 멀티 어레이 맥진 센서 설계)

  • Jeon, Y.J.;Lee, J.;Lee, Y.J.;Woo, Y.J.;Ryu, H.H.;Kim, J.Y.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.367-368
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    • 2008
  • 한의학의 주요 방법 중 하나인 맥진은 한의사가 환자의 손목 부위를 손가락으로 진맥하여 환자의 맥동을 감지하는 행위이다. 하지만 이러한 맥진은 주관적이고 형이학적 이어서 맥진의 발전을 위해서는 맥진의 객관화와 정량화가 요구된다. 본 연구는 기존의 와이어 본딩(wire bonding)을 이용한 맥진 센서의 단점인 내성을 극복하기 위하여 FDB(Face Down Bonding) 방식을 이용하였으며, $3{\times}3$ 멀티 어레이 센서간의 crosstalk를 극복하고자 센서들을 격리시킬 수 있는 댐(dam)을 형성하였다. 또한, 댐을 감싸고 상단 및 하단에 들기를 형성하는 패드를 이용하여 피부에 접촉하도록 제작하였다. 센서의 특성을 평가하기 위하여 각 센서 출력 단자의 저항 값을 측정하였으며 센서 스펙에서 제공하는 값과 동일함을 확인하였고, 실제 요골동맥 부위에서 맥파를 측정하여 전형적인 요골동맥 맥과 파형이 측정됨을 확인하였다.

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A Study on the High Viscosity Photosensitive Polyimide Degassing and Pumping System (반도체 생산공정을 위한 고점도 감광성 폴리이미드 탈포 및 공급시스템에 관한 연구)

  • Park, Hyoung-Keun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.2
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    • pp.1364-1369
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    • 2015
  • As the wire bonding process has been converted into BUMP process due to the high density integration of semiconductor chip, the telecommunication line connecting to semiconductor chip and external devices have become finer. As a result, a more precise work is necessary. However, it is difficult to control quantity given the nature of high viscosity of PSPI and the yield rate continues to decline due to the inflow of bubble. Therefore, this paper developed the D&P(degassing and pumping) system to remove and supply gas that is generated from coating the high viscosity photosensitive polyimide(PSPI) in the semiconductor BUMP process.

Joining properties and thermal cycling reliability of the Si die-attached joint with Zn-Sn-based high-temperature lead-free solders (Zn-Sn계 고온용 무연솔더를 이용한 Si다이접합부의 접합특성 및 열피로특성)

  • Kim, Seong-Jun;Kim, Keun-Soo;Suganuma, Katsuaki
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • pp.72-72
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    • 2009
  • 전자부품의 내부접속 및 파워반도체의 다이본딩과 같은 1차실장에는 고온환경에서의 사용과 2차실장에서의 재용융방지를 위해 높은 액상선온도 및 고상선온도를 필요로 하여, Pb-5wt%Sn, Pb-2.5wt%Ag로 대표되는 납성분 85%이상의 고온솔더가 널리 사용되고 있다. 생태계와 인체에 대한 납의 유해성이 보고된 이래, 무연솔더에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으나, Sn-Ag-Cu계로 대표되는 Sn계 합금으로 대체 중인 중온용 솔더와는 달리, 고온용 솔더에 대해서는 대체합금에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 대체재의 부재로 인해 기존의 납을 다량함유한 솔더로 1차실장이 지속됨으로서, 2차실장의 무연화에도 불구하고 전자부품 및 기기의 재활용에 큰 어려움을 겪고 있다. 지금까지 고온용 무연솔더로서는 융점에 근거해 Au-(Sn, Ge, Si)계, Bi-Ag계, Zn-(Al, Sn)계의 극히 제한된 합금계만이 보고되어 왔다. Au계 솔더는 현재 플럭스를 사용하지 않는 광학, 디스플레이 분야 등 고부가가치 공정에 사용되고 있으나, 합금가격이 매우 비싸며 가공성이 나빠 대체재료로서는 적합하지 않다. Bi-Ag계 솔더 또한 취성합금으로 와이어 및 박판으로 가공하는데 어려움이 크며, 솔더로서 중요한 특성중 하나인 전기전도도 및 열전도도가 나쁜 편이다. 이에 비해, Zn계 합금은 비교적 낮은 합금가격, 적절한 가공성과 뛰어난 인장강도, 우수한 전기전도도 및 열전도도를 지녀, 고온용솔더 대체재료의 유력한 후보로 생각된다.이전 연구에서, 필자의 연구그룹은 Zn-Sn계 합금을 고온용 무연솔더로서 제안한 바 있다. Zn-Sn계 합금은 충분히 높은 융점과 함께, 금속간화합물이 없는 미세조직, 우수한 기계적 특성, 높은 전기전도도 및 열전도도 등의 장점을 나타내었다. 본 연구에서는 기초합금특성상 고온솔더로서 다양한 장점을 지닌 Zn-30wt%Sn합금을 고온용 솔더의 대표적인 적용의 하나인 다이본딩에 적용하여, 접합부의 강도 및 미세조직, 열피로 신뢰성에 대해 분석을 함으로서 실제 공정에의 적용가능성에 대해 검토하였다. Zn-30wt%Sn을 이용해 Au/TiN(Titanium nitride) 코팅한 Si다이를 AlN-DBC(aluminum nitride-direct bonded copper)기판에 접합한 결과, 양측에 완전히 젖은 기공이 없는 양호한 다이접합부를 얻었으며, 솔더내부에는 금속간화합물을 형성하지 않았다. Si다이와의 계면에는 TiN만이 존재하였으며, Cu와의 계면에는 Cu로부터 $Cu_5Zn_8,\;CuZn_5$의 반응층을 형성하였다. 온도사이클시험을 통한 열피로특성평가에서, Zn-30wt%Sn를 이용한 다이접합부는 1500사이클 지점에서 Cu와 Cu-Zn금속간화합물의 사이에서 피로균열이 형성되며, 접합강도가 크게 감소하였다. 열피로특성 향상을 위해 Cu표면에 TiN코팅을 하여 Zn-30wt%Sn 솔더로 다이접합한 결과, Si다이와 기판 양측에 TiN만으로 구성된 계면을 형성하였으며, TEM관찰을 통해 Zn-30wt%Sn과 극히 미세한 접합계면이 형성하고 있음을 확인하였다. Zn-wt%30Sn솔더와 TiN층의 병용으로 2000사이클까지 미세조직의 변화 및 강도저하가 없는 극히 안정된 고신뢰성의 다이접합부를 얻을 수가 있었다.

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The Fabrication and Characterization of Embedded Switch Chip in Board for WiFi Application (WiFi용 스위치 칩 내장형 기판 기술에 관한 연구)

  • Park, Se-Hoon;Ryu, Jong-In;Kim, Jun-Chul;Youn, Je-Hyun;Kang, Nam-Kee;Park, Jong-Chul
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.15 no.3
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    • pp.53-58
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    • 2008
  • In this study, we fabricated embedded IC (Double Pole Double throw switch chip) polymer substrate and evaluate it for 2.4 GHz WiFi application. The switch chips were laminated using FR4 and ABF(Ajinomoto build up film) as dielectric layer. The embedded DPDT chip substrate were interconnected by laser via and Cu pattern plating process. DSC(Differenntial Scanning Calorimetry) analysis and SEM image was employed to calculate the amount of curing and examine surface roughness for optimization of chip embedding process. ABF showed maximum peel strength with Cu layer when the procuring was $80\sim90%$ completed and DPDT chip was laminated in a polymer substrate without void. An embedded chip substrate and wire-bonded chip on substrate were designed and fabricated. The characteristics of two modules were measured by s-parameters (S11; return loss and S21; insertion loss). Insertion loss is less than 0.55 dB in two presented embedded chip board and wire-bonded chip board. Return loss of an embedded chip board is better than 25 dB up to 6 GHz frequency range, whereas return loss of wire-bonding chip board is worse than 20 dB above 2.4 GHz frequency.

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