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주관종,김동구,윤형진,박형무,Joo, G.C.,Kim, D.G.,Yoon, H.J.,Park, H.M 한국전자통신연구원 1994 전자통신동향분석 Vol.9 No.1
소자가 고속, 고주파화 되고 ASIC 칩의 개발이 가속화되면서 패키징과 interconnection 의 중요성이 더욱 증대되고 있다. 소자의 성능에 가장 직접적인 영향을 주는 것이 1차 패키징인데 현재 가장 많이 실행되고 있는 것이 wire 등에 의한 본딩 방법이었다. 이러한 기존의 방법은 소자의 고속화와 입출력 숫자의 증가에 따라 점차 그 한계를 보이고 있는데 이에 대한 방안으로는 플립칩 본딩 방식에 의한 패키징을 들 수 있다. 약 20여년 전에 IBM 에서 개발된 이래 많은 발전을 거듭한 이 기술은 최근 기본 기술에 대한 특허권의 소멸과 함께 많은 응용 분야에서 개발이 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 고에서는 향후의 가장 유력한 패키징 기술로 인정되고 있는 플립칩 본딩 기술의 특징과 제조 관련 사항을 정리함과 동시에 응용 분야, 특히, OEIC(Optoelectronics Integrated Circuit) 분야에서의 이용 및 개발 현황을 분석, 소개함으로써 이 새로운 패키징 기술에 대한 인식을 제고하고자 한다.
실리콘 광학벤치를 사용한 수동정렬형 광송수신기용 광부모듈의 제작
이상환,주관종,황남,문종태,송민규,편광의,이용현,Lee, Sang-Hwan,Joo, Gwan-Chong,Hwang, nam,moon, Jong-Tae,Song, Min-Kyu,Pyun, Kwang-Eui,Lee, Yong-Hyun 한국광학회 1997 한국광학회지 Vol.8 No.6
광모듈에서는 반도체소자와 광섬유간의 복잡한 정렬에 필요한 패키지비용이 제조단가의 많은 비중을 차지하고 있어 수동정렬방식으로 광정렬절차를 제거하여 패키지비용을 절감하는데 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서는 단일 모드 광섬유와 레이저 및 광검출기를 수동적으로 광결합시킬 수 있는 실리콘 광학벤치를 제작하고 이를 사용하여 광송수신기용의 광부모듈을 제작하였다. 기판의 구조에 있어서 V-홈에 정렬된 광섬유와 플립칩 본딩되는 LD간의 위치 정밀도를 개선하기 위하여 V-홈 식각패턴과 자기정렬된 정렬마크와 솔더댐을 사용하고 레이저의 높이조절 및 열방출을 위하여 도금된 금 받침대를 도입하였다. 실리콘 광학벤치를 이용하여 수동정렬방식으로 조립된 송신기용 광부모듈은 평균 -11.75.+-.1,75 dB의 광결합효율을 나타내었고 수신기용 광부모듈은 평균 -35.0.+-.1.5 dBm의 수신감도를 나타내었다. Packaging takes an extremely important element of optical module cost due primarily to the added complication of alignment between semiconductor devices and optical fiber, and many efforts have been devoted on reducing the cost by eliminating the complicated optical alignment procedures in passive manner. In this study, we fabricated silicon optical benches on which the optical alignments are accomplished passively. To improve the positioning accuracy of a flip-chip bonded LD, we adopted fiducial marks and solder dams which are self-aligned with V-groove etch patterns, and a stand-off to control the height and to improve the heat dissipation of LD. Optical sub-assemblies exhibited an average efficiency of -11.75$\pm$1.75 dB(1$\sigma$) from the LD-to-single mode fiber coupling and an average sensitivity of -35.0$\pm$1.5 dBm from the fiber and photodetector coupling.