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자동차 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드의 레이저 솔더링 공정 최적화
김명인(Myeongin Kim),김미송(Mi-song Kim),홍원식(Wonsik Hong),이혜민(Hye-min Lee) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
프로브 카드 (Probe card)는 반도체 웨이퍼 (Wafer) 상에 각각의 반도체 소자 (Device, Chip)의 회로를 검사하는 부품으로, 반도체 칩과 프로브 카드 핀 (Pin)의 접촉으로 인한 전기적 신호에 따라 불량 유무를 검사하는 역할을 한다. 현재 반도체 회로 미세화에 따라 웨이퍼 당 칩 개수가 증가 함에 따라 프로브 카드가 동시에 측정해야 하는 칩의 Pad 면적은 감소하고, Probe Pin 수는 증가하고 있다. 또한 자동차용 반도체의 경우, 고온 동작과 장기 신뢰성이 요구됨에 따라 고내열 특성이 요구된다. 현재 프로브카드는 기판의 열적 스트레스를 감소시키고, 다수의 Pin 위치 정밀도 제어를 위해선택적 솔더링 (Selective soldering) 공정 중 하나인 레이저 솔더링 (Laser soldering) 공정을 적용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 대표적 무연솔더인 융점 220℃의 Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 솔더와 고내열 특성 향상을 위해 융점 227℃의 Sn-0.7Cu을 사용하여 레이저 솔더링 접합공정 최적화 개발을 하였다. 미세 피치 대응을 위해 평균 분말입도 2-11㎛의 Type 7 솔더 페이스트를 사용하였고, 각각의 솔더 조성에 따른 접합 특성 및 기계적 강도를 비교 분석하였다. 3초 내외의 레이저 접합공정 최적화를 통해 SAC305와 Sn0.7Cu 솔더의 Probe 접합강도를 각각 36.2 gf와 38.8 gf를 도출 하였다. 또한 Probe 솔더 접합부의 고내열 특성 비교를 위해 열충격시험 (Thermal cycling test, TCT)을 -25-115 ℃, 각 온도 유지 시간 10 min 조건에서 700 Cycles 진행 하였으며, TCT 후 접합강도는 초기 대비 40% 이내임을 확인 하였다.
요양병원 장기 입원 노인의 미술치료 체험: 해석학적 현상학 탐구
김명인 ( Myeongin Kim ) 사단법인 아시아문화학술원 2019 인문사회 21 Vol.10 No.2
본 연구는 요양병원 장기 입원 노인의 미술치료를 통해 병원 생활의 체험을 탐구하고 이를 바탕으로 체험의 의미가 무엇인지 밝히는 것에 목적이 있다. 이를 위해 요양병원 장기 입원 노인 3명을 대상으로 미술치료를 실시하고, 해석학적 현상학의 연구 방법을 통해 분석하고 기술하였다. 연구대상자들의 미술치료 체험을 통해 본질적 주제는 ‘자신에 대한 부정적 인식’, ‘지난날에 대한 회상’, ‘감춰왔던 내면 모습과 마주함’, ‘내적 욕구 발견’, ‘삶의 의미부여와 인식전환’으로 도출되었다. 이러한 주제는 미술치료를 통해 연구대상자들이 자신의 내면세계와 마주하고 미술 활동을 통해 창조성을 발견하는 인식의 전환과 남은 삶에 대한 통합을 시도하는 과정으로 나타났다. 본 연구의 결과는 미술치료사들의 요양병원 장기입원 노인을 위한 미술치료적 방향에 기초적인 자료로 활용될 수 있을 것이다. The purpose of this study is to explore the experience of hospital life through the art therapy of the long-term hospitalized elderly people and to clarify the meaning of experience based on it. For this purpose, art therapy was applied to three long-term hospitalized elderly residents of nursing hospital and analyzed and described through research methods of hermeneutic phenomenology. Through the art therapy experience of the subjects, the essential themes are derived as follows ‘negative perception of myself’, ‘retrospection on the past’, ‘faced with the hidden inner figure’, ‘putting a meaning of life and transition of perception.’ This theme appeared as a process of transforming the perception of the subjects through the art therapy and facing the inner world of them and discovering creativity through art activities and integrating the remaining life. The results of this study can be used as basic data for the direction of art therapy for long-term hospitalized elderly of hospital of art therapists.
Type 7 솔더페이스트를 적용한 플립칩-칩 스케일 패키지의 접합부 열화 특성
김미송(Mi-Song Kim),이혜민(Hye-Min Lee),김명인(Myeongin Kim),홍원식(Won Sik Hong) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
반도체 패키지의 고밀도화, 고집적화로 I/O 수는 증가하고 있으며, 이를 위한 접합 방법으로 플립칩 (Flip Chip) 접합기술이 적용된다. 플립칩 접합기술은 칩 (Chip)과 기판 (Substrate)의 전극을 솔더 범프 (Solder Bump)로 직접 접합하는 방식으로, 와이어 (wire) 접합기술 보다 고밀도 I/O 패키지를 구현할 수 있다. 일반적으로 140 ㎛ 이하의 미세 피치 패키지에서는 Cu 필러 (Pillar)에 Sn계 솔더를 도금으로 형성한 솔더 범프가 적용되며, 솔더 범프의 크기가 작아질수록 Bump 전체 면적에 형성되는 금속간화합물 (Intermetallic Compound, IMC) 층의 면적 비중이 증가하기 때문에 Cu Pillar Bump 접합부의 신뢰성이 취약해지는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 Type 7 Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-0.7Cu 솔더 페이스트를 적용한 열-압착 (Thermo-Compression, TC) 접합으로 플립칩-칩 스케일 패키지 (Flip Chip - Chip Scale Package, FC-CSP)를 제작하였고, 열충격시험을 통해 접합부 열화 특성을 비교분석 하였다.
Type 7 솔더 페이스트 프린팅 공정을 적용한 MLCC 및 FC-CSP 솔더링 접합공정 최적화
이혜민(Hye-Min-Lee),김미송(Mi-Song Kim),김명인(Myeongin Kim),홍원식(Won Sik Hong) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
적층세라믹콘덴서 (Multi Layer Ceramic Condenser, MLCC)는 5G 상용화에 따라 전자기기, 자율 주행차 및 IoT 제품에서 그 중요도가 증가하고 있으며, 0603 또는 0402 크기 MLCC와 같이 초소형 고용량 부품 개발이 진행되고 있다. 플립칩-CSP 패키지 (Flip Chip-Chip Scale Package, FC-CSP)는 2,000개 이상의 신호 단자가 범프 (Bump)를 통해 기판 (Substrate)와 연결되며, 전기적 신호의 이동 경로가 짧고, 많은 수의 Input / Output (I/O)을 형성할 수 있어 고밀도 반도체패키징 공정에 사용된다. 이에 따라 반도체패키지 내의 초소형화와 초고밀도화가 요구되고 있으며, 미세피치 접합공정의 난이도는 더욱 증가하고 있다. 본 연구에서는 평균 분말입도 2-11 ㎛의 Type 7 Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 및 Sn-0.7Cu (SnCu) 솔더 페이스트 (Solder Paste)를 사용하여 열풍 리플로우 (Hot Air Reflow) 및 진공 리플로우 (Vacuum Reflow) 공정 최적화를 진행하였다. 실험에 사용된 MLCC 부품은 2012, 1608, 1005, 0603, 0402 크기의 총 5종을 사용하였다. MLCC 솔더링 접합 후 MLCC 접합부의 보이드 분율, 접합강도, 미세조직 분석을 수행하였으며, 열충격시험 전후 각각의 접합특성을 비교하여 접합공정을 최적화 하였다. 또한 Type 7 Solder Paste Printing 공정과 Hot Air Reflow와 Vacuum Reflow 공정을 이용한 FC-CSP 구리기둥 (Cu Pillar) Bump 접합공정 최적화를 진행 하였다. FC-CSP Bump의 데이지 (Daisy) 저항, 보이드 분율, 미세조직 분석 및 열충격시험 전후 접합특성을 비교분석 하였다. Type 7 SAC305 및 SnCu 솔더 페이스트를 사용하여 각각 피크온도 240℃ 및 260℃ 에서 Vacuum Reflow 솔더링 공정 최적화 조건을 도출하였다. MLCC 솔더 접합부 보이드 분율 측정 결과, Vacuum Reflow 공정이 Hot Air Reflow 공정 보다 보이드 분율이 낮게 나타났다. MLCC 접합강도 측정 결과, SAC305가 SnCu 솔더 보다 접합강도가 높게 나타났다. 또한 MLCC 및 FC-CSP의 솔더 합금 및 접합공정에 따른 접합부 미세조직, 열충격시험 전후 보이드 분율을 비교 분석하였다.