최근 휴대폰, PDA 등의 모바일 전자제품의 수요가 급격히 증가하고 마이크로 전자패키지 부품의 경박단소화에 의해서 고I/O수, 미세피치가 적용된 개발제품이 양산되고 있으나, 마이크로 전자패키지 부품의 생산비 및 솔더볼접합특성 등의 문제는 여전히 크게 이슈화 되고 있다. Organic solderability preservatives(OSPs)는 이러한 모바일용 마이크로 전자패키지 부품의 문제점을 낮은 단가로 해결할 수 있는 공정으로 평가되고 있다. 본 연구에서는 OSP 처리된 CSP의 열적특성, 화학적특성 및 기계적특성을 정량적으로 분석하여 OSP 응용범위를 제시하고자 하였다.

The EMC's rheological effects on molding process are evaluated in this study. When considering mold processing for IC packages, the major concerning items in current studies are incomplete fill, severe wire sweeping and paddle shifts etc. To simulate EMC's fast curing rheokinetics with 3D mold flow behavior, one should select appropriate rheometry which characterize each EMC's rheological motion and finding empirical parameters for numerical analysis current studies present the new rheometry with parallel plate rheometry for reactive rheokinetic experiments, the experiment and numerical analysis is done with the commercial higher filler loaded EMC for the case of Thin Quad Plant Packages (TQFP) with package thickness below 1.0 mm. The experimental results and simulation results based on new rheometry matches well in point of the prediction of wire sweep, filling behavior of melt front advancement and void trapping position.

Electrical conductivity of the oxidized MWNT(Multi walled nanotubes)/polymer composites were investigated with respect to various oxidative conditions of acid concentration, treatment temperature, and treatment time. To remove the impurities existing in MWNT-deposites, liquid-phase oxidation was performed using the $HNO_3/HSO_4$ mixtures. Secondary effects occurred by the oxidation of MWNTs such as the damages of MWNTs and the introduction of functionalities were analyzed through measuring FT-IR, TEM, and zeta potential, All the oxidized NWNTs were functionalized with carboxylic groups and the conditions of oxidation of the MWNTs could have a certain influence on the degree of functionalization, damages, and dispersion of the MWNT. The electrical properties of MWNT composites strongly depend on the oxidative conditions of MWNTs. The conductivity of the composites filled with the proper oxidized MWNT showed the highest percolation threshold.

Thermo-mechanical behavior of a ceramic ball grid array(CBGA) package assembly and wire bond ball grid array(WB-PBGA) package assemblies are characterized by high sensitive moire interferometry. Moire fringe patterns are recorded and analyzed at various temperatures in a temperature cycle. Thermal-history dependent analyses of global and local deformations are presented, and bending deformation(warpage) of the package and shear strain in the rightmost solder ball are discussed. A significant non-linear global behavior is documented due to stress relaxation at high temperature. The locations of the critical solder ball in WB-PBGA package assemblies are documented.

The Wafer Level Packaging is one of the most important technologies in the semiconductor industry today. Its primary advantages are its small form factor and low cost potential for manufacturing including test procedure. The CASIO's WLP samples, application example and the structure are shown in Fig.1, 2&3. There are dielectric layer , under bump metal, re-distribution layer, copper post , encapsulation material and terminal solder .The key technologies are 'Electroplating thick copper process' and 'Unique wafer encapsulation process'. These are very effective in getting electrical and mechanical advantages of package. (Fig. 4). CASIO and CMK are developing a new System Packaging technology called the Embedded Wafer Level Package (EWLP) together. The active components (semiconductor chip) in the WLP structure are embedded into the Printed Wiring Board during their manufacturing process. This new technical approach has many advantages that can respond to requirements for future mobile products. The unique feature of this EWLP technology is that it doesn't contain any solder interconnection inside. In addition to improved electrical performance, EWLP can enable the improvement of module reliability. (Fig.5) The CASIO's WLP Technology will become the effective solution of 'KGD problem in System Packaging'. (Fig. 6) The EWLP sample shown in Fig.7 including three chips in the WLP form has almost same structure wi_th SoC's. Also, this module technology are suitable for RF and Analog system applications. (Fig. 8)

Electromigration characteristics of $SnAg_3Cu_{0.7}$ and eutectic SnPb solder were studied using thin stripe-type test structures. Significant changes in the microstructure of two solders were observed after electromigration test, in which the temperature and the current density were varied from 90 to $110^{\circ}C$ and from $4.0\times10^4\;A/cm^2\;to\;9.2\times10^4\;A/cm^2$. In SnAgCu solders, hillocks were main]y observed near the anode end. From resistance measurements, it was calculated that the activation energy of the SnAgCu solder for electromigration was 1.04 eV And in eutectic SnPb without the effect of pads, while depleted region was found near cathode end, Sn-rich hillocks were observed near the anode end. During eutectic SnPb electromigration, it were observed that electromigration behavior had two migration modes.

The reaction of ultra-small eutectic 58Bl-42Sn solder bump with Au/Ni/Ti and Au/Cu/Ti UBMs during reflow was studied. The eutectic Bi-Sn solder bumps of $46{\mu}m$ diameter were fabricated by using the evaporation method and were reflowed using the rapid thermal annealing system. The intermetallic compound was characterized using a SEM, an EDS, and an XRD. The $(Cu_xAu_{1-x})_6Sn_5$ compounds formed at the interface between Bi-Sn solder and Au/Cu/Ti UBM. On the other hand, in the Bi-Sn solder bump on Au/Ni/Ti UBM, the faceted and rectangular intermetallic compounds were observed on the solder bump surface and inside the solder bump as well as at the UBM interface. These intermetallic compounds were Identified as $(Au_{l-x-y}Bi_xNi_y)Sn_2$ phase.

솔더의 상호확산을 이용한 저온 칩 접합을 구현하기 위하여 $117^{\circ}C$의 공정 온도를 가지는 In과 Sn 솔더패드를 $25\;mm^2$의 접합면적에 형성하고 두 솔더의 융점 보다 낮은 온도인 $120^{\circ}C$에서 접합을 시행하였다. 30초의 반응시간에서도 접합이 이루어 졌으며 반응시간이 지남에 따라 두 솔더가 반응하여 혼합상을 형성하였다. 솔더패드 접합에서 접합부는 낮은 접속저항과 높은 접속강도를 가짐을 확인할 수 있었다. $40\;{\mu}m$의 극미세피치의 In, Sn 솔더 범프를 형성하여 접합부를 형성하였으며 daisy chain을 형성한 접합부를 이용하여 평균 $65\;m\Omega/bump$ 저항값을 얻을 수 있었다. 상온에서 시효후 $54\%$의 접속저항이 감소함을 확인할 수 있었다.

본 실험에서는 $S0.7wt\%Cu,\;Sn3.8wt\%Ag0.7wt\%Cu$ solder와 금속층으로서의 좋은 특성을 가지고 있지만 아직 연구 보고 된 적 없는 Pt층과의 리플로 반응에 의해 형성되는 계면금속간화합물의 상 분석을 시도 하였다 또한 솔더내 Cu함량에 따른 계면금속간화합물의 변화에 대하여 연구하기 위해 $Sn1.7wt\%Cu$솔더와 Pt층의 계면반응 현상에 대한 연구도 수행하였다. $Sn0.7(1.7)wt\%Cu$솔더는 순수한 Sn과 Cu를 이용하여 중량비로 제조하였고, $Sn3.8wt\%Ag0.7wt\%Cu$솔더는 솔더페이스트를 사용하였다. 분석은 SEM, EDS, XRD를 이용하였다. 분석 결과 세 가지 무연솔더 모두에서 $PtSn_4$가 계면 금속간화합물로 존재함을 발견하였으며 $1.7wt\%Cu$를 포함한 솔더와 Pt와의 반응에서는 고용도 이상으로 첨가된 Cu에 의해 솔더 내부에 조대한 형상의 $Cu_6Sn_5$가 존재함을 SEM 및 EDS분석을 통하여 발견 하였다.

본 연구에서는 고온 솔더 범프와 저온 솔더 패드를 이용하여 $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 접합에 성공하였다. 고온 솔더 범프로 Sn-4.0Ag-0.5Cu 솔더 볼을 사용하였고, 저온 솔더는 In-48Sn $(mp:\;117^{\circ}C)$ 솔더를 기판에 evaporation 방법으로 두께 $20\;{\mu}m$의 패드 형태로 증착하였다. $140^{\circ}C$에서 1분간의 리플로 공정을 통해 칩과 기판을 접합하였으며, 접합 단면을 관찰해 본 결과 저온 솔더가 녹아 고온 솔더에 wetting된 것을 관찰하였다. 이 시편을 상온에서 시효처리를 실시한 결과 시간의 경과에 따라 저온 솔더와 고온 솔더가 상호 확산하여 약 $40\;{\mu}m$였던 확산층의 범위가 점차 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 리플로 공정변수에 따른 솔더의 미세구조 변화 및 ball shear strength등의 기계적 특성에 대해 고찰하였다.

Since Pb-free solder alloys have been used extensively in microelectronic packaging industry, the interaction between UBM (Under Bump Metallurgy) and solder is a critical issue because IMC (Intermetallic Compound) at the interface is critical for the adhesion of mechanical and the electrical contact for flip chip bonding. IMC growth must be fast during the reflow process to form stable IMC. Too fast IMC growth, however, is undesirable because it causes the dewetting of UBM and the unstable mechanical stability of thick IMC. UP to now. Ni and Cu are the most popular UBMs because electroplating is lower cost process than thin film deposition in vacuum for Al/Ni(V)/Cu or phased Cr-Cu. The consumption rate and the growth rate of IMC on Ni are lower than those of Cu. In contrast, the wetting of solder bumps on Cu is better than Ni. In addition, the residual stress of Cu is lower than that of Ni. Therefore, the alloy of Cu and Ni could be used as optimum UBM with both advantages of Ni and Cu. In this paper, the interfacial reactions of Sn-3.5Ag-0.7Cu solder on Ni-xCu alloy UBMs were investigated. The UBMs of Ni-Cu alloy were made on Si wafer. Thin Cr film and Cu film were used as adhesion layer and electroplating seed layer, respectively. And then, the solderable layer, Ni-Cu alloy, was deposited on the seed layer by electroplating. The UBM consumption rate and intermetallic growth on Ni-Cu alloy were studied as a function of time and Cu contents. And the IMCs between solder and UBM were analyzed with SEM, EDS, and TEM.

무전해 Ni-P와 Sn의 반응 및 Ni-P의 결정화에 대한 P 함량의 영향을 세 가지 다른 조성의 Ni-P (P 4.6, 9, 13 $wt.\%$)를 이용하여 연구하였다. $300^{\circ}C$까지 열처리한 모든 시편에서 $Ni_3Sn_4$ intermetallic compound (IMC)가 생성되었고 이들 시편을 $450^{\circ}C$까지 열처리한 경우 Sn 두께가 $0.5{\mu}m$로 작을 때 $Ni_3Sn_4$가 모두 $Ni_3Sn_2$로 변화하였다. nanocrystal인 Ni-4.6P는 Ni (111) texture를 유지하며 결정화되었고 Sn과의 반응시 형성되는 $Ni_3Sn_4$ IMC 또한 비정질인 Ni-9P, Ni-13P 경우보다 강한 (111) texture를 가짐이 확인되었다. Ni-P 막의 P 함량이 작은 경우 $Ni_3Sn_4$ IMC는 두껍고 조밀하게 형성되는 반면 P-rich layer 두께는 작아졌다.

The microstructure of Sn1.8Bi0.8Cu0.6In alloys was evaluated at various aging time. The bumps of Sn1.8Bi0.8Cu0.6In alloys after reflowed at $250^{\circ}C$ were well-formed and had 260um height. The craters on the bumps, however, were observed. Intermetallic compounds formed on the interface between so]der and Cu/Ni UBM were consist of $(Cu,Ni)_6Sn_5$. As aging goes on up to 1000hours, the composition of Ni changed from $6.63\%$ at initial stage(as-reflowed) to $13.47\%$ at final stage(1000hours aging ). In addition, after 500hours aging, the floating of IMC to the solder was observed.

Reactions between 48Sn-52In solder and under bump metallurgies(UBM) such as 100nm $Ti/8{\mu}m$ Cu and 300nm Al/400nm Ni(V)/400nm Cu have been investigated, and the shear strength of 48Sn-52In solder bumps on each UBM has been evaluated. While intermetallic compounds with two different morphologies were continuously thickened on Ti/Cu with repeating the reflow process, the intermetallics on Al/Ni(V)/Cu spalled into the solder with increasing the number of reflow times. The solder bumps on Ti/Cu exhibited higher shear strength than those on Al/Ni(V)/Cu.

COG (Chip on Glass) technology using solder bump reflow has been investigated to attach IC chip directly on glass substrate of LCD panel. As It chip and LCD panel have to be heated to reflow temperature of the so]der bumps for COG bonding, it is necessary to use low-temperature solders to prevent the damage of liquid crystals of LCD panel. In this study, using the Sn-52In solder bumps of $40{\mu}m$ pitch size, solder joints between Si chip and glass substrate were made at temperature below $150^{\circ}C$. The contact resistance of the solder joint was $8.58m\Omega$, which was much lower than that of the joint made using the conventional ACF bonding technique. The Sn-52In solder joints with underfill showed excellent reliability at a hot humid environment.

With the variation of Ag concentration in bath, current density, additive and agitation for electroplating of Sn-Ag solder, the compositions and the morphologies of solder were studied. It was possible to control Ag content in Sn-Ag solder by varying Ag concentration in bath and current density The microstructure size of Sn-Ag solder decreased with increasing current density. Duty cycle of pulse electroplating and quantity of additive affected on Ag content of deposit and surface roughness. In this work eutectic Sn-Ag solder bumps with fine pitch of 30m and height of 15m was formed successfully. The Ag content of electrodeposited solder was confirmed by EDS and WDS analyses and the surface morphologies was analyzed by SEM and 3D surface analyzer.

여러가지 Sn-Ag-Cu 솔더조성과 솔더링 후의 냉각속도에 따라 솔더링 접합부에서의 계면 미세조직의 다양한 변화를 관찰해 보았다. 현재까지 Sn-Ag-Cu 3원계 공정점에 대한 정확한 연구가 미흡하고, 상용으로 제품화되고 있는 Sn-Ag-Cu 합금계는 3원계 공정조성에서 약간 벗어난 조성들을 선택하고 있다고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서 사용한 Sn-Ag-Cu 합금 조성은 Sn-3.5Ag, Sn-3Ag-0.7Cu, Sn-3Ag-1.5Cu, Sn-3.7Ag-0.9Cu, Sn-6Ag-0.5Cu로 선택하였으며, 각 조성에서 Lap Shear Joint를 제조하였다. 사용한 Solder pad는 Cu pad와 Cu pad 위에 Au/Ni를 plating한 것을 이용하였다. 리플로우 솔더링 조건은 $250^{\circ}C$ 이상의 온도에서 60초 실시하였으며, 리플로우 솔더링 후의 냉각속도를 달리하여 냉각시켰다. 솔더링 후의 냉각속도가 느려질수록 계면 금속간화합물(IMC)의 두께가 더욱 증가하며, 조대화되었다. 또한 솔더 조성의 영향에서 Cu와 Ag의 함량이 높을수록 계면 IMC의 두께가 증가되었으며, 이는 솔더내부에 형성된 IMC 입자들이 조대화되어 계면 IMC층에 결합되어 나타났기 때문이다.

본 연구에서는 계산을 통해 나온 Sn-Ag-Cu 삼원계 공정점(Sn-3.7Ag-0.9Cu)을 바탕으로 그 근처의 응고경로가 다른 6가지 조성(Sn-4.6Ag-0.4Cu, Sn-4.9Ag-1.0Cu, Sn-3.9Ag-1.3Cu, Sn-2.2Ag-1.2Cu, Sn-2Ag-0.7Cu, Sn-2.7Ag-0.3Cu)에 대한 솔더합금의 미세조직을 관찰하였다. 응고경로는 $L\;\rightarrow\;L+Primary\;\rightarrow\;L+Primary+Secondary\;\rightarrow\;Ternary\;Eutectic+Primary+Secondary$로 되며 6가지 경우를 예상할 수 있다 솔더합금의 미세조직은 느린 냉각으로 인하여 빠른 냉각, 보통 냉각에 비해 상대적으로 커다란 $\beta-Sn$ dendrite를 보였고 $Ag_3Sn,\;Cu_6Sn_5$과는 다르게 $\beta-Sn$는 약 $30^{\circ}C$의 과냉(DSC분석)이 존재하게 되어 Sn-4.6Ag-0.4Cu의 경우에는 $Ag_3Sn$상이, Sn-2.2Ag-1.2Cu의 경우에는 $Cu_6Sn_5$가 과대성장을 하였다. 솔더의 기계적 특성을 살펴보고자 Cu 기판위에서 각 조성의 솔더볼을 솔더링한 후 다양한 냉각 속도를 적용하여 reflow 솔더링을 하고 솔더/기판 접합에 대한 전단 강도 시험을 실시했다. 냉각 속도가 빠를수록 $\beta-Sn$의 dendrite가 미세해져서 높은 전단 강도를 보였고 6가지 조성의 솔더볼중 공정조직 분율이 낮은 Sn-2Ag-0.7Cu 조성의 경우에서 낮은 전단 강도가 나타났다.

The electrochemical behaviors of UBM nickel were investigated. Electrode potential has been changed with the surface composition. Zinc is dissolved into the solution immediately after immersion. Electrode potential has three distinct regions: Zinc dissolution region, transient region and nickel plating region. The effects additives on electrode potential and polarization curves were also investigated. The addition of suppressor lowered the current density which is related with deposition rate.

본 논문에서는 새로운 솔더 범프 형성 방법 중의 하나인 Solder droplet jetting에 의한 솔더 범프 형성 공정에 대해 연구하였으며, 이를 위해 솔더 제팅 직후의 안정한 솔더 액적(solder droplets)의 형성을 위한 공정 변수들의 영향에 대해 먼저 알아보았다 이를 위해 제팅 노즐에 가해지는 파형과 용융 솔더의 온도, 질소 가스의 압력 등에 의한 영향을 주로 살펴보았다. 다음으로 리플로를 거쳐 솔더 범프를 형성하였으며, 다양한 크기의 솔더 범프를 간단한 방법으로 형성하였다. 또한 무전해 니켈/솔더 계면 반응과 Bump shear test를 통한 기계적 성질을 고찰하는 한편, 계면 반응 결과는 스크린 프린팅에 의해 형성된 솔더 범프의 결과와 비교함으로써, 저가의 공정으로 미세 피치를 갖는 솔더 범프를 형성할 수 있는 Solder droplet jetting 방법이 기존의 방법에 의해 형성된 솔더 범프의 특성과 유사함을 고찰하였다. 마지막으로 실제 칩에 적용 되는 솔더 범프를 형성하여 플립칩 어셈블리 및 전기적 테스트를 수행하여, Solder droplet jetting이 실제 차세대 플립칩용 솔더 범프 형성 방법으로서 적용될 수 있음을 고찰하였다.

무전해 Ni-P UBM과 3가지 경우의 무연 솔더간의 계면연구를 통해 Bi가 솔더의 합금원소로 들어감에 따라 계면반응에 어떠한 영향을 줄 수 있는 가를 연구했다. 3가지 다른 무연 솔더는 Bi가 각각 $0wt\%,\;4.8wt\%,\;58wt\%$들어간 Sn3.5Ag, Sn3.5Ag4.8Bi, Sn58Bi 이다. reflow를 수행한 후에 세 가지 솔더에서 나타나는 계면에서의 IMC는 $Ni_3Sn_4$로서 어떤 다른 솔더도 Bi를 함유한 IMC가 계면에선 관찰되지 않았다. 다만 SnAgBi 솔더의 경우 특이하게 솔더내에서 침상의 $Ni_3Sn_4$가 reflow후에 관찰되었다. 또한 반응속도의 척도가 되는 Ni-P UBM소모속도를 비교해 보면 reflow후의 SnAg와 SnAgBi의 경우에는 비슷하나 SnBi의 경우에는 알서 두 솔더에 비해 눈에 띠게 느림을 관찰하였다. 이러한 Ni-P UBM의 소모경향을 Bi의 함량, 그에 따른 Sn의 상대적인 함량의 관점에서 고찰하고자 한다.

The effect of Bi additions to the eutectic Sn-3.5Ag solder alloy on the growth kinetics of the intermetallic compound (IMC) layers during solid-state aging of Sn-Ag-Bi/Cu solder joints has been Investigated. The Bi additions enhanced the growth rate of the total IMC layer comprising of $Cu_6Sn_5$ and $Cu_3Sn$ sublayers. This enhanced IMC growth rate was primarily due to the rapid increase In the growth rate of $Cu_6Sn_5$ sublayer. The growth rate of $Cu_3Sn$ sublayers was little influenced and appeared to be retarded by the Bi additions. The observed growth behavior of $Cu_6Sn_5$ and $Cu_3Sn$ sublayers could be understood if the interfacial reaction barrier at the $Cu_6Sn_5/solder$ interface were reduced by the segregation of Bi at the interface.

Si 태양전지의 기전력 형성에 이용되는 빛의 파장범위$(0.4{\mu}m\leq\lambda\leq0.97{\mu}m)$에서 AM1 스펙트럼과 Si 굴절율을 수학적으로 모델링하고 광반사 방지막$(SiO_2)$의 두께에 따른 Si 태양전지의 유효 광 흡수전력을 전산 모사하였다. 전산 모사로부터 얻어진 Si 태양전지의 유효 광흡수전력은 $SiO_2$막의 두께가 $500\AA$과 $1000\AA$일 때 각각 $520\;W/m^2$와 $450\;W/m^2$로 나타났으며, $d(SiO_2)=1000\AA$에서 최대광흡수 특성을 보였다. 광반사 방지막의 처리에 따른 유효 광흡수전력의 차이를 알아보기 위해 $SiO_2$막의 두께를 $500\AA$과 $1000\AA$으로 형성한 2종류의 에피텍셜 베이스 Si 태양전지$[EBS(500\AA),\;EBS(1000\AA)]$를 제작하고 효율특성을 분석한 결과, AM1 $100\;mW/cm^2$ 입사광 아래 $EBS(1000\AA)$ 전지는 $EBS(500\AA)$전지에 비해 효율이 약 $15\%$ 높게 나타났다.

최근에 3 GHz이상의 고주파용 전자부품과 소자의 제조에 낮은 TCR 값과 높은 정밀도를 갖는 박막저항이 사용되고 있다. Ni-Cr 박막저항은 낮은 TCR 값과 저항에 대한 높은 안정성 때문에 저항 물질로 사용되는 가장 일반적인 물질이다. 본 연구에서는 $Ni_{72}Cr_{20}Al_3Mn_4Si(wt\%)$ 첨가된 우수한 저항특성을 갖는 s-type의 Evanohm 합금 타겟과 스퍼터링 장비를 이용하여 박막 저항을 제조하였다. 또한 열처리 조건을 $200^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;400^{\circ}C,\;500^{\circ}C$로 변화시키면서 고주파 박막저항의 미세구조와 전기적 특성을 관찰하여 최상의 열처리 조건을 알아보았다.

The requirements for harsh environment electronic controllers in automotive applications have been steadily becoming more and more stringent. Electronic substrate technologists have been responding to this challenge effectively in an effort to meet the performance, reliability and cost requirements. An effect of the plasma cleaning at the alumina substrate and the IMC layer between $Sn-37wt\%Pb$ solder and Ag-Pd thick film conductor after reflow soldering has been studied. Organic residual carbon layer was removed by the substrate plasma cleaning. So the interfacial adhesive strength was enhanced. As a result of AFM measurement, Ag-Pd conductor pad roughness were increased from 304nm to 330nm. $Cu_6Sn_5$ formed during initial ref]ow process at the interface between TiWN/Cu UBM and solder grew by the succeeding reflow process so the grains had a large diameter and dense interval. A cellular-shaped $Ag_3Sn$ was observed at the interface between Ag-Pd conductor pad and solder. The diameters of the $Ag_3Sn$ grains ranged from about $0.1\~0.6{\mu}m$. And a needle-shaped $Ag_3Sn$ was also observed at the inside of the solder.

mesocarbon microbeads (MCMB) 카본 분말에 제2상 첨가물로서 소량의 주석산화물$(SnO_2)$을 균일하게 분산 첨가시킴으로서 리튬이차전지의 부극재료로 사용되는 카본 분말의 전지 성능을 개선하였다. 주석산화물 첨가 방법는 전하적정법을 사용하여 Sn을 MCMB 분말에 삽입시키고, 다시 삽입된 Sn이 산화되도록 대기 중에서 $250^{\circ}C$로 1시간동안 후열처리를 하였다. 주석산화물이 첨가된 MCMB 카본분말로 Li/MCMB 전지 cell을 만들어 충방전시험을 수행한 결과, raw MCMB로 만든 전극보다 더 우수한 충방전 용량과 싸이클 특성을 나타내었다. 즉, 주석산화물 삽입에 의해 표면개질된 MCMB 카본 분말은 기존의 MCMB에 비해 높은 초기 방전용량과 충전용량을 나타내었고, 또한 높은 가역 특성과 좋은 cycleability를 보였다. 삽입된 $SnO_2$의 양이 증가할수록 높은 가역용량을 나타내었고 비가역용량 역시 높은 값을 나타내었다.

본 연구에서는 수열합성법으로 $SrAl_2O_4:Eu$ 형광체 분말을 합성하여 이들의 발광 특성과 장잔광 특성 등에 대해서 고찰하였다. 증류수에 $Sr(NO_3)_2,\;Al(NO_3)_3{\cdot}9H_2O,\;Eu(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$ 등의 금속염을 용해시킨 용액을 $NH_4OH$ 수용액으로 pH를 적당히 조절하고 고온 고압의 Autoclave 반응용기 내에서 반응시켰다. 이렇게 합성된 분말은 균일한 입도 분포를 나타내었으면, sub-micron 크기의 초미세 분말이었다. 합성된 $SrAl_2O_4:Eu$ 초미세 분말을 $Ar-H_2$ 가스 환원분위기에서 $1100-1400^{\circ}C$ 온도로 2시간동안 열처리시켜서 형광 특성을 나타내도록 만들었다. 분말의 여기 및 발광 특성을 측정한 길과, 발광파장을 520 nm로 고정시켜 측정한 여기스펙트럼은 $250\~450nm$의 넓은 파장영역에 걸쳐 여기가 일어났고, 발광스펙트럼은 520 nm에서 최대 피크를 나타내었다. 또한 10분간 여기 시킨 후 520 nm 파장에 대한 잔광 특성이 1000분 이상 지속되는 우수한 장잔광 특성을 나타내었다.

본 연구에서는 마이크로파응용을 위한 이동통신기기용 안테나 모듈용 유전체재료 개발을 위해 $20\~80$의 중유전율을 가지는 글래스-세라믹스 복합체를 제조하고자 하였다. $BaO-Nd_2O_3-TiO_2$계 세라믹스를 기본조성으로 하고, $Na_2O-BaO-B_2O_3-P_2O_5$계 글래스 프릿의 첨가를 통해 제조된 글래스-세라믹스 복합체의 소결특성 및 유전특성을 조사하였다. 글래스 프릿을 5, 10, $15wt\%$ 첨가하였으며, $800\~950^{\circ}C$에서 각각 1시간동안 소결을 진행하였다. 그 결과로서 글래스 프릿의 한량이 증가하고, 소결온도가 높을수록 유전율$(\epsilon_r)$은 증가하였으며, 복합체의 결정특성은 감소함을 나타내었다.

We demonstrated the applicability of dry film photoresist (DFR) in photolithography process for fine pitch solder bumping on the polytetrafluoroethylene (PTFE/Teflon) printed circuit board (PCB). The copper lines were formed with $100\;{\mu}m$ width and $18\;{\mu}m$ thickness on the PTFE test board, and varying the gaps between two copper lines in a range of $100-200\;{\mu}m$. The DFRs of $15\;{\mu}m$ thickness were laminated by hot roll laminator, by varying laminating temperature from $100^{\circ}C\;to\;150^{\circ}C$ and laminating speed. We found the optimum process of DFR lamination on PTFE PCB and accomplished the formation of indium solder bumps. The optimum lamination condition was temperature of $150^{\circ}C$ and speed of about 0.63 cm/s. And the smallest size of indium solder bump was diameter of $50\;{\mu}m$ with pitch of $100\;{\mu}m$.

유기첨가제 첨가법을 통해 개발된 저조도 전해동박을 전자파 차폐용 필터로 적용하기 위해서는 시인성을 확보하기 위한 흑화표면처리가 요구된다. 이를 위해 검토된 흑화표면처리 방법 중 흑화도, 전도성, 치수안정성 공정성에 있어서 전기도금법이 가장 우수한 것으로 나타났다. 개발된 흑화도금액계는 흑색도금조직을 $0,2{\mu}m$이하로 미세하게 노듈화시킴으로 인해 외부 빛을 산란시켜 광택을 줄이고 흑화도를 증가시켰으며 전착된 흑화도금층의 묻어남을 최소화할 수 있는 조성으로 구성되었다.

초 박형 실리콘 칩을 이용하여 실리콘 칩들을 포함한 모듈 전체가 굽힘이 자유로운 유연 패키징 기술을 구현하였으며 bending test와 FEA를 통해 초 박형 실리콘 칩의 기계적 특성을 살펴보았다. 초 박형 실리콘칩$(t<30{\mu}m)$은 표면손상의 가능성을 배제하기 위해 화학적 thinning 방법을 이용하여 제작되었으며 열압착 방식에 의해 $Kapton^{(R)}$에 바로 실장 되었다. 실리콘칩과 $Kapton^{(R)}$ 기판간의 단차가 적기 때문에 전기도금 방식으로 전기적 결선을 이룰 수 있었다. 이러한 방식의 패키징은 이러한 공정은 flip chip 공정에 비해 공정 간단하고 wire 본딩과 달리 표면 단차 적다. 따라서 연성회로 기관을 비롯한 인쇄회로기판의 표면뿐만 아니라 기판 자체에 삽임이 가능하여 패키징 밀도 증가를 기대할 수 있으며 실질적인 실장 가능면적을 극대화 할 수 있다.

Low Energy High flux Plasma Source인 Stationary Plasma thruster (SPT)를 이용하여 폴리이미드의 표면개질 후 접촉각과 표면에너지의 변화를 조사하고 접착력과의 관계를 조사하였다. 이온에너지는 180 eV - 200 eV, 이온전류 밀도는 수백 ${\mu}A/cm^2$, 이온선량은 $5\times10^{15}/cm^2$부터, $10\times^{18}/cm^2$로 $Ar^+,\;N_2^+,\;O_2^+$를 이온 주입시켰다. 표면 처리된 폴리이미드에 대한 접촉각 변화는 dual contact anglemeter로 증류수와 에틸렌글리콜을 이용하여 측정하였고, 표면에너지의 변화량을 구하였다. 접촉각의 변화는 아르곤 이온의 경우는 최저 $35^{\circ}$, 질소와 산소의 경우 $1\times10^{17}/cm^2$에서 각각 $14^{\circ},\;10^{\circ}$정도의 전촉각을 보였으며, $5\times10^{17}/cm^2$이상에서는 측정하기 불가능하였다. 산소 이온빔으로 처리된 PI의 표면을 x-ray photoelectron spectroscopy를 통하여 측정하여본 결과, 친수성기가 많이 형성되었음을 확인할 수 있었다. 접촉각 측정으르부터 PI의 표변에너지는 42.1 mN/m에서 아르곤 이온빔의 처리 시 65.2 mN/m로 산소 이온빔의 처리 시 81.2 mN/m로 각각 1.5배, 1.9배 정도 증대하였다. 산소 이온빔으로 처리된 PI 표면위에 스퍼터링으로 300 nm 정도의 clad layer 형성 후 $20{\mu}m$ 정도의 구리 전기 도금막을 형성하여, peel 강도를 측정한 결과 0.79 kg/cm의 강도를 얻을 수 있었다.

고유전물질인 $HfO_2$ 극박막에 사용될 TaN metal 전극에 대한 특성에 대한 연구를 하였다. 고유전물질인 $HfO_2$는 4" p-type wafer를 SCI cleaning후 ALD(atomic layer deposition)을 통해 $50\AA$를 증착하였다. Ff source는 TEMAH를 이용하였으며 Oxygen source는 $H_2O$를 이용하였다. 이렇게 증착한 $HfO_2$ 극박막에 Ta target을 이용하여 질소 가스를 Ar가스에 첨가하여 reactive sputtering을 통해서 TaN 전극을 증착하였다. TaN 박막의 증착두께는 a--step과 TEM을 통해서 확인하였으며 면저항은 four point probe를 이용하여 측정하였다. 이렇게 증착된 $HfO_2/TaN$구조에 대한 전기적 특성을 측정하였다.

Low energy EPL용 마스크 구현을 위한 특성을 연구하였다. Monte Carlo 법을 이용하여 시뮬레이터를 제작하였고, pattern side wall의 slope와 membrane의 Thickness, 전자빔의 가속전압에 따른 전자빔의 거동을 확인함을 통하여 Low energy EPL용 마스크 제작을 위한 spec.을 도출하였다. 또한 실제 제작을 위한 기초단계로 Si etching을 수행하였으며, mask 제작법에 대한 가능성을 확인할 수 있었다.

In this study, failure mechanisms of Au stud bumps/ACF flip chip joints were investigated underhigh current stressing condition. For the determination of allowable currents, I-V tests were performed on flip chip joints, and applied currents were measured as high as almost 4.2Amps $(4.42\times10^4\;Amp/cm^2)$. Degradation of flip chip joints was observed by in-situ monitoring of Au stud bumps-Al pads contact resistance. All failures, defined at infinite resistance, occurred at upward electron flow (from PCB pads to chip pads) applied bumps (UEB). However, failure did not occur at downward electron flow applied bumps (DEB). Only several $m\Omega$ contact resistance increased because of Au-Al intermetallic compound (IMC) growth. This polarity effect of Au stud bumps was different from that of solder bumps, and the mechanism was investigated by the calculation of chemical and electrical atomic flux. According to SEM and EDS results, major IMC phase was $Au_5Al_2$, and crack propagated along the interface between Au stud bump and IMC resulting in electrical failures at UEB. Therefore. failure mechanisms at Au stud bump/ACF flip chip Joint undo high current density condition are: 1) crack propagation, accompanied with Au-Al IMC growth. reduces contact area resulting in contact resistance increase; and 2) the polarity effect, depending on the direction of electrons. induces and accelerates the interfacial failure at UEBs.

본 논문에서는 고유전율 기판을 사유하여 성능은 뛰어나며, 사이즈가 작은 통합된 마이크로파 멀티 칩 필터의 설계를 제시하고자 한다. 다양한 유전체 기판은 유전성, 큐 인자, 온도 등에 의해 제품의 요구조건에 EK라 선택 될 수 있다. 이 논문에서는 5.8 GHz 송/수신기 모듈에 소요되며 유전상수(K=130)을 사용하여 대역 여파기(band pass filter)의 설계에 관한 연구를 나타내었다.

본 논문에서는 mm대역에서 NRD를 사용하여 듀플렉스를 디자인하였다. 디자인된 듀플렉스는 두개의 단계적인 임피던스 필터와 T-junction으로 구성되어 있다. 단계적인 임피던스 필터는 무한 도파관의 등가회로모델과 리턴로스를 최소화하기 위해서 선택되어진 T-junction과 함께 디자인되었다. 듀플렉서의 특성은 기대되었던 결과와 함께 우수한 일치를 보여준다.

상하로 양극 영역이 중첩된 새로운 Si 포토다이오드를 제작하고 이의 전기광학적 특성을 조사하였다. 제작된 소자의 역포화전류와 이상계수는 각각 68pA와 1.8로 나타났으며 -3V 바이어스에서 측정된 접합 커패시턴스는 8.3 pF로 나타났다. 또한 $100mW/cm^2$, AMI 스펙트럼 조건에서 -3V 바이어스 아래 측정된 광전류와 감도특성은 각각 $60\;{\mu}A$와 6 A/W로 나타났다.

In this paper, tile SMD isolator for IMT-2000 handset is designed, fabricated and analyzed. We have designed the SMD isolator using EM Simulation tool. Electrical results have improved in comparison with a conventional model. It provides an insertion loss of 0.3 dB at 1.95GHz and an isolation of 21.5 dB or more over a frequency range of 1.92 through 1.99 GHz. The size of the isolator is $4\times4\times1.8mm^3$.

The MFIS-FET(Field Effect Transistor) devices using $BLT/Y_2O_3$ buffer layer on p-Si(100) substrates were fabricated by the Sol-Gel method and conventional memory processes. The crystal structure, morphologies and electrical properties of prepared devices were investigated by using various measuring techniques. From the C-V(capacitance-voltage) data at 5V, the memory window voltage of the $Pt/BLT/Y_2O_3/si$ structure decreased from 1.4V to 0.6V with increasing the annealing temperature from $700^{\circ}C\;to\;750^{\circ}C$. The drain current (Ic) as a function of gate voltages $(V_G)$ for the $MFIS(Pt/BLT/Y_2O_3/Si(100))-FET$ devices at gate voltages $(V_G)$ of 3V, 4V and 5V, the memory window voltages increased from 0.3V to 0.8V as $V_G$ increased from 3V to 5V.

본 논문은 Wireless LAN 주파수 대역$(5725\~5825\;MHz)$에서의 다차원패턴기술(Photonic Band Gap : PBG)을 이용한 Yagi-Uda 안테나와 결합하여 광대역 마이크로스트립 패치 안테나를 구현 하였으며, PBG Cell을 이용한 안테나와 이용하지 않은 안테나를 비교 분석하였다. PBG 구조를 적용한 안테나에서의 대역폭이 약 30 MHz 정도 더 넓게 나왔으며, 안테나의 이득은 -1dB정도 더 낮게 나왔는데 이는 Ground 면에 2차원적인 PBG Cell을 적용한 효과 때문으로 분석된다.

In this paper, the wideband microstrip patch antennas for the Personal communications Service $(PCS\;:\;1750\~1870\;MHz)$ and International Mobile Telecommunications-2000 $(IMT-2000\;:\;1920\~2170\;MHz)$ dual band are studied. Experimental and simulation results on the dual band antenna are presented. Simulation results are in good agreement with measurements. The experimental and simulation results confirm the wideband characteristics of the antenna. The studied antenna satisfied the wideband characteristics that are required characteristics for above 420 MHz impedance bandwidth for the PCS and IMT-2000 dual band antenna. In this paper, through the designing of a dual band antenna, we have presented the availability for PCS & IMT-2000 base station antenna. An impedance bandwidth of $31\%(VSWR<1.5,\;615\;MHz)$ and a maximum gain of 7dBi can be achieved. The radiation pattern is stable across the passband.

The LTCC bandpass filter using multilayer resonators is made of combline type and interdigital type parallel coupled-lines. The equivalent circuits of parallel coupled-lines are analysed. They are applied to make an equivalent circuit of LTCC bandpass filter using multilayer resonators. The 3-pole bandpass filter of the center frequency of 2.45GHz with 250Hz bandwidth is designed and fabricated. The simulated result of the bandpass filter are presented.

Optical module package is a hermetic metal-ceramic package for carrying optical IC. In case of LD(laser diode) module, window is used for both the path of optical signal and hermetic sealing of package. So, window has the metallization pattern on the surface for brazing process with package wall. In this study, several method were investigated for metallization. Thin film, thick film and mixed method were used for fabrication of metallization pattern. After brazing process, hermeticity and adhesion strength were tested for characterization of metallization pattern.

평균 입도가 $100{\mu}m$인 $Fe_{36}Co_{62}Ge_2$ 합금 분말과 $10wt\%$의 페놀계 고분자 바인더, 그리고 평균 입도가 $1.36{\mu}m$인 WC 분말을 SPEX Mixer/Mill에 넣고 8시간동안 혼합한 후 $150^{\circ}C$에서 Warm press를 이용하여 0.9 ton 의 압력으로 2시간 동안 유지하였다. VSM을 사용하여 자기적 특성을 조사한 결과 WC의 첨가량이 증가할수록 포화자화값(Ms)는 $174\~128\;emu/g$로 감소하였다. 또한 스트레인게이지를 이용하여 자기변형을 측정하였다. WC의 분포를 알아보기 위해 전자현미경으로 복합체의 단면을 관찰하였다. WC의 함량이 $10\~30wt\%$로 증가할수록 밀도와 영률(Young's Modulus) 값이 각각 $5.15\~6.27\;g/cc,\;43.5\~93.6\;GPa$ 로 증가하였다. 특히 영률은 WC를 $30wt\%$로 첨가하였을 때의 값이 첨가하지 않았을 때보다 2배 이상 증가하였다. 그러나 비자성상의 첨가로 희석효과가 나타났으며 길이 방향으로의 자기변형값$(\lambda_{ll})$과 $d_{33}$의 경우 각각 $18\%$와 $20\%$ 정도가 감소되었다. 이러한 기계적 특성의 향상은 길이 10mm의 자기변형 복합체의 공진 주파수를 71 kHz 증가시키게 되며, 따라서 초음파 진동소자용으로서의 상업적 활용범위를 증가 가능성을 제시하였다.

In this paper, the boundary element analysis of viscoelastic strain energy release ,ate G(t) for the cracked linear viscoelastic materials is attempted. This study proposes the G(t) equation and the calculating method of G(t) by time-domain boundary element analysis for the viscoelastic solids. The G(t) is defined as the derivative of the viscoelastic potential energy $\Pi(t)$ with respect to crack length a. Two example problems are presented to show the applicability of the proposed method to the analysis of the cracked linear viscoelastic solids. Numerical results of example problems show the accuracy and effectiveness of the proposed method.

탄화규소 반도체에 대한 오옴성 금속 접촉 성질을 조사하기 위해 3종류의 금속 (Ni, Co, Cu)을 세척한 탄화규소 반도체 위에 직접 증착하여 전기적 성질을 조사 비교하였다. 이들 금속에 대한 오옴성 성질은 금속종류 뿐만 아니라 열처리조건에 대해서도 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 열처리는 급속열처리 장치를 이용한 진공상태 및 환원 분위기에서 2-step 방법으로 시행하였다. 접합비 저항은 TLM 구조를 만들었으며 면저항$(R_s)$, 접촉저항$(R_c)$, 이동거리$(L_T)$, 패드간거리(d), 저항$(R_T)$ 값을 구하면 접합비저항$(\rho_c)$ 값을 구하여 알려진 계산식에 의해 추정하였다. 가장 양호한 결과는 Cu 금속에 의한 접촉 결과이었으며 접합비저항$(\rho_c)$은 $1.2\times10^{-6}{\Omega}cm^2$의 낮은 값을 얻을 수 있었다. 열처리는 진공보다 환원분위기에서 수행한 시편이 양호한 전기적 성질을 가짐을 알 수 있었다.

To develop cleaning process various particles should be deposited on wafer surfaces to measure particle removal efficiencies. The purpose of the article in to evaluate, removal efficient)r of silica and alumina particles from wafer surfaces when they are deposited by dry and wet method. Dry deposition in air and wet spray deposition using solutions are used. van der Waals are considered to calculate the adhesion force of particles on surfaces. Higher adhesion force is measured on alumina particles on silicon when particles are deposited in air.

In this paper, a $\lambda/4$ hairpin resonator is proposed to reduce the size of planar resonators for a LTCC MLC bandpass filter. The $\lambda/4$ hairpin resonator operates as stepped impedance resonator (SIR) without changing the width of the planar resonator. It is composed of two sections those are parallel coupled line and transmission line. The characteristic impedance of two sections is different each other. The design formulas of the bandpass filter using the coupling element at the arbitrary position are derived from even and odd-mode analysis. The formulas can take account of the arbitrary coupling of lumped ana/or distributed resonators. The advantage of this filter is its abilities to change freely the coupling structure between two resonators. Experimental bandpass filters for 2.4GHz Band are implemented and their performances are shown.

Sn(또는 SnAg)/Ni(P)와 Sn/Cu 계의 열사이클동안 형성되는 금속간화합물에 의해 유기되는 응력의 변화를 in-situ로 관찰하였다. Sn(또는 SnAg)/Ni(11.7P) 박막은 계면반응으로 인해 $Ni_3P$와 $Ni_3Sn_4$ 상이 형성되고 이때 인장응력이 발생하였으며, 한편, Sn(또는 SnAg)/Ni(3P) 박막의 계면반응에 의해서는 동일한 $Ni_3P$와 $Ni_3Sn_4$ 상이 형성됨에도 불구하고 압축응력이 발생하였다. SmAg를 사용할 때 형성되는 $Ag_3Sn$이 응력에 미치는 영향은 거의 없었다. Sn/Cu 박막의 경우는 계면반응 초기에는 인장응력이 발생하였고 어느 정도 이상 반응이 진전됨에 따라 압축응력이 발생하였고 최종적으로 $Cu_3Sn$ 상이 형성되었다. 초기의 인장응력은 계면에서 원자들의 intermixing 베 의한 것이고 압축응력은 Sn 방향으로 일방향 성장하는 금속간화합물 형성에 기인한다.

Thermal performance of flip chip bonding with Sn-3.5Ag solder ball was studied. The temperature distribution was measured with IR(InfraRed) camera of 25 urn resolution. The measurement shows that most of the samples had much higher maximum temperature than average temperature. With central heater and 2.5 (W), the difference between maximum and average temperature is over $80^{\circ}C$. The distribution was influenced by the location of heater, the distance from heater to flip chip bonding, and the passivation opening of solder bumps. To reduce the maximum temperature, the bigger passivation opening, the smaller chip size, and the closer location of heater to flip chip bumps are preferrable.

A new type of ultrasonic spray nozzle was fabricated with piezoelectric devices. The spray nozzle was designed for the chemicals dispersion in the water purification bath. The piezoelectric properties in ultrasonic spray nozzles were optimized for the better dispersion of chemicals for purification process. Ultrasonic spray nozzle was packaged in metal case with silicone resin for the water proof application.