권호 표지

마이크로전자및패키징학회지 (Journal of the Microelectronics and Packaging Society) (Journal of the Microelectronics and Packaging Society)

한국마이크로전자및패키징학회 (The Korean Microelectronics and Packaging Society)

  • 계간
  • /
  • 1226-9360(pISSN)
  • /
  • 2287-7525(eISSN)

과학기술표준분류

  • 전기/전자 ＞ 전기전자부품

Aim & Scope

본 학회지는 전자산업 중에서 마이크로전자 및 전자패키징에 전문화 된 학문과 기술을 다루는 전문 학술지로서, 동일 학회지인 국제마이크로전자 및 패키징 학회(International Microelectronics and packaging Society, IMAPS)에 준하여 학회 구성 및 운영체계를 이루고 있다. 본 학회지에 게재된 논문들은 전자패키징을 중심으로 학문분야로서는 학제(interdiscipli nary)영역에 해당된다. 기판 기술, 솔더링, 시스템설계, 다양한 레벨의 전자기기의 내부의 열 설계, 전자제품의 초소형화, 각종 구성성분의 기계적물성과 신뢰성 향상, 광전자기술 등 다양한 분야를 다루며 그 포함된 학문 분야는 전자, 재료, 기계, 화공분야 등에 분산 포함되어 있다. 아울러, 마이크로전자 및 패키징 분야의 국내 전자산업체들과 밀접한 상호 협력관계를 형성하여 학문적 기술적 교류를 활발하게 진행하고 있고 이들 산업체 기술개발 동향을 학술지에 논문으로서 게재토록 하고 있다. 본 학술지의 가치는 이러한 학제간(interdiscipli nary) 연구와 협력으로 독창성 있는 연구결과를 많이 발표하여 우리나라의 마이크로전자 및 전자 패키징 기술을 발전시키고 있다. The Society’s Journal is a scientific and professional journal established to deal with the specialized science and expertise behind the microelectronics and electronic packaging technology of the electronics industry, and is similar to the Journal of the International Microelectronics and Packaging Society in its configuration and operating system. The papers published in the Journal focus predominantly on the study of electronic packaging, and their fields correspond to the interdisciplinary area. They cover PCB technology, soldering, system design, various levels of internal thermal design of electronic devices, miniaturization of electronic products, improvement of mechanical properties and reliability of various components, as well as optoelectronic technology in the fields of electronics, material science, mechanical engineering and chemical engineering, etc. In addition, the Society cooperates closely with the domestic electronics industry in the field of microelectronics and packaging by forming relationships, actively conducts academic exchanges, and publishes papers in scientific journals regarding technological development trends of the industry. The value of this Journal is dedicated to developing the technology of Microelectronics and Electronic Packaging in our country, by presenting many creative studies through interdisciplinary studies and collaboration.

http://journal.kmeps.or.kr KSCI

제13권1호통권38호

  1. 송오성;김상엽 1
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    반도체 메모리 소자의 스피드 향상을 위해 저저항 배선층을 채용하는 방안으로 70 nm-두께의 아몰퍼스실리콘과 폴리실리콘 기판부에 $TiSi_2$ 타켓으로 각각 80 nm 두께의 TiSix 복합실리콘을 스퍼터링으로 증착한 후 RTA $800^{\circ}C$-20sec 조건으로 실리사이드화 처리하고 사진식각법으로 선폭 $0.5{\mu}m$의 배선층을 만들었다. 배선층에 대해 다시 각각 $750^{\circ}C-3hr,\;850^{\circ}C-3hr$의 부가적인 안정화 열처리를 실시하였으며, 이때의 면저항의 변화는 four-point probe로 실리사이드층의 미세구조와 수직단면 두께 변화를 주사전자현미경과 투과전자현미경으로 관찰하였다. 아몰퍼스실리콘 기판인 경우 후속열처리에 따른 결정화 진행과 함께 급격한 면저항의 증가가 확인되었고, 이 원인은 결정화 과정에서 실리콘과 복합티타늄실리사이드 층과의 상호확산으로 표면 공공(void)을 형성한 것으로 미세구조 관찰에서 확인되었다. 따라서 복합티타늄실리사이드의 하지층의 종류와 열처리 조건을 바꾸어 저저항 또는 고저항 실리사이드를 조절하여 제작하는 것이 가능하여 복합 $TiSi_2$를 저저항 배선층 재료로 채용할 수 있음을 확인하였다.
  2. 김오한;윤민승;주영창;박영배 7
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    63Sn-37Pb 솔더의 실시간 electromigration 거동 관찰을 박막형 edge 이동 선형시편과 주사전자현미경을 이용하여 실시하였다. 공정조성 63Sn-37Pb 솔더의 electromigration에 의한 edge 이동 잠복기는 $90{\sim}110^{\circ}C$에서 뚜렷하게 존재하였다. 온도에 따른 electromigration 우선확산원소는 실험온도 $90{\sim}110^{\circ}C$에서 Pb, $25{\sim}50^{\circ}C$에서는 Sn으로 나타났고, $70^{\circ]C$에서는 Sn과 Pb가 거의 동시에 이동하여 우선확산 원소가 관찰되지 않았다. $90{\sim}110^{\circ}C$에서 관찰된 SnPb의 electromigration에 의한 edge 이동 잠복기는 Pb 우선이동에 의해 발생되었다. 이러한 edge 이동 잠복기의 존재는 플립칩 (flip chip) 솔더범프의 수명과 밀접한 관계를 가지는 것으로 보인다. Electromigration에 의해 발생되는 SnPb 솔더의 우선확산원소의 온도 의존성은 Pb와 Sn의 확산계수와 함께 $Z^*$ (전기장내의 유효전하 수)도 크게 영향을 미치는 것으로 생각된다.
  3. 마재평;신용인 17
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    2단계 스퍼터링으로 강유전 PZT 박막을 형성시켜 유전특성과 전도기구를 조사하였다. 또한 PZT 박막 내의 carrier를 보상해주기위해 도너 불순물을 도핑하였다. 2단계 스퍼터링으로 상온층 두에를 조절하여 누설전류를 $10^{-7}A/cm^2$ order까지 줄일 수 있었다. 전도기구가 bulk-limited의 하나임을 확인하였고 따라서 적정한 도너 불순물을 채택하였다. 도너 불순물을 도핑한 경우 2단계 스퍼터링한 PZT 박막의 누설전류 특성은 $10^{-8}A/cm^2$ order까지 개선되었다.
  4. 김정모;김숙환;정재필 23
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    Si-웨이퍼와 FR-4 기판을 상온에서 초음파 접합한 후, 접합부의 신뢰성을 평가하였다. Si-웨이퍼 상의 UBM(Under Bump Metallization)은 위에서부터 Cu/ Ni/ Al을 각각 $0.4{\mu}m,\;0.4{\mu}m,\;0.3{\mu}m$의 두께로 전자빔으로 증착하였다. FR-4 기판위의 패드는 위에서부터 Au/ Ni/ Cu를 각각 $0.05{\mu}m,\;5{\mu}m,\;18{\mu}m$의 두께로 전해 도금하여 형성하였다. 접합용 솔도로는 Sn-3.5wt%Ag을 두께 $100{\mu}m$으로 압연하여 사용하였다. 시편의 초음파 접합을 위하여 초음파 접합 시간을 0.5초에서 3.0초까지 0.5초 단위로 증가시키면서 상온에서 접합하였으며, 이 때 출력은 1,400W로 하였다. 실험 결과, 상온 초음파 접합법에 의해 신뢰성 있는 'Si-웨이퍼/솔더/FR-4기판' 접합부를 얻을 수 있었다. 접합부의 전단 강도는 접합 시간에 따라 증가하여 접합 시간 2.5초에서 65N으로 가장 높게 측정되었다. 이 후 접합 시간 3.0초에서는 전단 강도가 34N으로 감소하였는데, 이는 초음파 접합시간이 과도해지면서 Si-웨이퍼와 솔더 사이의 계면을 따라 균열이 발생되었기 때문으로 판단된다. 초음파 접합에 의해 Si-웨이퍼와 솔더 사이에서 생성된 금속간 화합물은 ($(Cu,Ni)_{6}Sn_{5}$)으로 확인되었다.
  5. 곽동걸 31
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    본 논문에서는 전력용 반도체 스위칭 소자인 SCR(Silicon Controlled Rectifier)과 적층형 PTC 서미스터의 전기적 특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 제어시스템에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 적층형 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 또한 제안된 보호제어시스템의 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성을 입증시킨다.
  6. 장지근;오명환;장호정;김영섭;이준영;공명선;이영관 37
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    유기 박막트랜지스터(OTFTs)제작에서 PVP-게이트 절연막의 형성과 처리가 소자성능에 미치는 영향을 조사하였다. 유기 게이트 용액의 제조에서는 polyvinyl 계열의 PVP(poly-4-vinylphenol)를 용질로, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 사용하였다. 또한 열경화성 수지인 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용하여 유기 절연막의 cross-link를 시도하였다. MIM 시료의 전기적 절연 특성을 측정한 결과, PVP-기반 유기 절연막은 용액의 제조에서 PGMEA에 대한 PVP와 poly (melamine-co-formaldehyde)의 농도를 증가시킬수록 낮은 누설전류 특성을 나타내었다. OTFT 제작에서는 PGMEA에 대해 PVP를 20 wt%로 섞은 PVP(20 wt%) copolymer와 5 wt%와 10 wt%의 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 추가한 cross-linked PVP(20 wt%)를 게이트 유전 재료로 사용하였다. 제작된 트랜지스터들에서 전계효과 이동도는 5 wt % cross-linked PVP(20 wt%) 소자에서 $0.31cm^2/Vs$로, 그리고 전류 점멸비는 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) 소자에서 $1.92{\times}10^5$으로 가장 높게 나타났다.
  7. 이민수;이효수 43
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    새로운 잔류 기공 추출 공정을 적용하여 Blind via hole(BVH)의 형상에 따라 발생되는 잔류기공 특성, 거동 및 신뢰성평가를 수행하였다. 잔류 기공 추출 공정을 적용한 시편에서는 잔류기공이 완전히 제거 되었으며, 기존 공정으로 제조된 시편에 비하여 40% 수준의 향상된 결과를 나타내었다. BVH의 형상에 관계없이 1.5기압수준으로 약 30초 이상 동안 추출하면 BVH내부의 잔류기공은 제거 되어지며 JEDEC 기준의 신뢰성으로 평가한 결과 BVH내부에 잔류기공은 존재하지 않았다.
  8. 장지근;김희원;신세진;강의정;안종명;임용규 51
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    [ $Alq_3$ ]-C545T 형광 시스템을 이용하여 녹색 발광 고성능 OLED를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 소자 제작에서 ITO(Indium Tin Oxide)/glass 위에 정공 주입층으로 2-TNATA [4,4',4'-tris(2-naphthyl-phenyl-phenylamino)-triphenylamine]를, 정공수송층으로 NPB [N,N-bis(1-naphthyl)- N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4-diamine]를 진공 증착하였다. 녹색 발광층으로는 $Ahq_3$를 호스트로, 545T [10-(2-benzo-thiazolyl)-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H,11H-[1]/benzopyrano[6,7,8-ij]-quinolizin-11-one]를 도펀트로 사용하였다. 또한, 전자 수송층으로는 $Alq_3$를 전자 주입층으로는 LiF를 사용하여 ITO/2-TNATA/NPB/$Alq_3$:C-545T/$Alq_3$/LiF/Al 구조의 저분자 OLED를 제작하였다. 본 실험에서 제작된 녹색 OLED는 521 nm의 중심 발광 파장을 가지며, CIE(0.29, 0.65)의 색순도, 그리고 12V의 동작전압에서 7.3 lm/W의 최대 전력효율을 나타내었다.
  9. 곽동걸 57
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    연료전지는 연료(수소)의 화학적 반응에 의해 축적된 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 직류 전기를 발생시키는 에너지원이다. 연료전지는 질소나 유황산화물 등의 유해한 물질을 방출하지 않으며 기계적 동력부가 없고 거의 무소음으로 운전되는 이점을 가진다. 수소연료에 의한 연료전지는 그들의 부산물로써 열과 물을 방출한다. 연료전지를 이용한 응용분야의 확대로 인해 화석연료나 수입 석유의 의존도를 현저히 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 연료전지 (PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)의 출력을 치대한 활용하고 발전시스템의 안전운전을 위한 전력변환기(PCS, Power Conditioning System)에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 고효율로 운전하는 새로운 전력변환 회로토폴로지를 설계하고, 발전시스템에 적용하여 각종 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다. 그 결과 연료전지 발전시스템은 고성능으로 동작되는 전력변환기에 의해 발전시스템의 효율과 성능을 향상시키게 된다.
  10. 김일호;이순복 63
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    최근에 모바일 기기의 사용이 늘어남에 따라 굽힘 응력에 대한 패키지 접합부의 신뢰성에 대한 관심이 다시 높아지고 있다. 기존의 굽힘실험은 생산공정 및 운반 등에 파손을 방지하기 위해서 수행되었으나 최근에는 모바일 기기의 이동 및 사용에 따라 발생되는 응력에 대한 저항성 평가나 드롭시험의 대용으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 정확한 4점 굽힘 실험 방법을 도입하여 유연 솔더 조인트와 무연 솔더 조인트의 굽힘 피로 시험에 대한 저항성을 평가하고, 단면 관찰과 유한요소법을 이용한 해석을 수행하였다. 높은 하중이 작용하게 되면, 유연 솔더 조인트가 보다 긴 피로수명을 갖으며, 낮은 하중이 작용할 때는 무연 솔더 조인트가 긴 수명을 가지게 된다. 크랙은 시편의 외각에서 발생되어 안쪽으로 진행하게 되며, 소성변형이 손상의 대부분을 자치하게 된다.