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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)심텍 |
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연구책임자 | 차상석 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-07 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201800040205 |
과제고유번호 | 1711041036 |
사업명 | 전자정보디바이스산업원천기술개발 |
DB 구축일자 | 2018-09-22 |
키워드 | 글라스회로기판.글라스코어기판.글라스관통비아.능동(혹은 수동)소자.글라스기판. |
핵심기술
1. Low-Cost/High Performance 다층배선 & Through Glass Via 공정 기술 개발
2. Embedded Passive and Active 공정기술개발
3. GCB (Glass Circuit Board)를 활용한 응용 시스템 기술개발
최종목표
고성능 모바일 전자기기를 위한 ASIC/Memory 모듈용 50um Via Pitch GCB (Glass Circuit Board) 기반 응용 기술 개발
개발내용 및 결과
1. 주관기관 : (주)심텍
핵심기술
1. Low-Cost/High Performance 다층배선 & Through Glass Via 공정 기술 개발
2. Embedded Passive and Active 공정기술개발
3. GCB (Glass Circuit Board)를 활용한 응용 시스템 기술개발
최종목표
고성능 모바일 전자기기를 위한 ASIC/Memory 모듈용 50um Via Pitch GCB (Glass Circuit Board) 기반 응용 기술 개발
개발내용 및 결과
1. 주관기관 : (주)심텍
▪ 내층 Core를 기존 CCL에서 100um Thickness의 Glass Core를 적용하여 GCB(Glass Circuit Board) 제작함
▪ L3/L4 Pattern 형성 후 Chip Cavity 가공 진행 및 Chip Embedded 진행함
▪ L3/L4 Pattern 형성된 Sample 상에 Organic Build-up Material을 진공 Lamination 하여 L2/L5 절연층을 형성한 후 SAP 공법을 통하여 회로 패턴을 구현함
▪ Organic Build-up 소재와 Cu 와의 Peel Strength를 확보하기 위해, 전처리 공정의 최적화를 실시함. 이를 토대로 개발 목표 0.6kgf/cm이상 (실제값 0.62kgf/cm)의 Cu Peel Strength 확보함
▪ 미세회로구현기술 L/S 5/5um(Finish min 3/3um)을 구현하기 위해 Art Work, 노광기 조건, Build up 소재 선정을 실시하였으며, 노광 닷점 마크 적용하여 Alignment가 확보된 L/S 5/5um (5.0/5.9um), 30um(30.17um)의 Bump Pitch를 구현 기술 확보함
▪ 다층배선 형성 기술 및 L/S=5/5um의 미세배선 형성 기술을 통하여, 6L의 tf= 268.6um의 GCB 시제품 제작함
▪ Bare Glass를 적용하여 제작된 GCB 시제품의 신뢰성 평가를 통하여, MSL3, TC, U-HAST, HTST에 변색 및 Delamination이 발생하지 않은 양호한 결과를 확인함.
2. 참여기관 : 하나마이크론 주식회사
▪ 30 um 미세 범프 피치 GCB를 이용한 chip to GCB 접합 공정기술을 세라믹 히팅방식의 열압착 접합공정 기술을 이용하여 개발 완료하였다. 전년도와 달리 GCB의 특성상 세라믹 히팅 방식의 열압착 공정의 칩 접합 압력(15N)에도 GCB의 glass layer가 파손되지 않아 때문에 패키지 수율 향상효과가 있었다.
▪ GCB 기술 검증을 위한 통합 Package 모듈 설계, 검증용 daisy chain chip 제작, 패키지 단위 공정개발 및 신뢰성 검증을 통해 GCB 기반의 고집적 통합 패키지 모 듈 개발을 완료하였다.
3. 참여기관 : 코닝 정밀 소재
▪ 초박판 글래스의 Scribing 후, 추가 공정을 통한 Cutting 개선 및 이에 의한 기판 강도의 향상 확인
▪ 초박판 글래스의 세정 후, 입자 크기 8㎛ 이상 파티클의 유효 숫자 감소 확인
▪ 초박판 글래스에 Via pitch 50㎛를 가지는 TGV 형성 확인
▪ 초박판 글래스에 Aspect Ratio 5:1의 TGV 형성 확인
▪ ETRI와의 협업을 통한 GCB TGV Spec.에 맞는 Via loss pattern 설계 및 Simluation을 통한 Via loss 0.05dB@1GHz 확인
4. 참여기관 : 한국과학기술원
▪ 본 과제에서는 Glass core내 Cu filling시 Void 혹은 Seam 불량이 발생하지 않는 도금공정 기술을 개발하였다. Bottom을 선 도금을 진행하여 막고 bottom-up 방식의 Cu 전기도금방법을 적용하여, Filling Ratio가 5:1(@Via Size 25um)의 Glass core에 안정적으로 Cu filling을 구현함
▪ Capacitor는 최근 경박단소화 추세에 따라 소형화 및 고유전 상수를 가지는 재료개발이 요구되고 있다. 따라서 본 과제에서는 High MIM capacitance 구현을 위하여 TaN/HfO2/TaN 구조를 Capacitor에 적용하였다. 최종 결과 20 nF/mm2 이상의 Capacitance를 가지는 고유전율 MIM Capacitor 소자를 구현함
▪ Flux residue, Underfill Void과 같은 불량을 해결할 수 있는 pre-applied 형태의 접착제인 NCF를 Chip과 GCB의 접속에 적용을 하였다. 최종적으로 30um 피치의 범프 간격을 가지는 Chip on GCB에 안정적인 솔더 조인트를 형성하기 위한 최적의 NCF 조성과 플립칩 본딩 조건을 개발 및 최적화하였고, Temperature cycling 신뢰성 평가를 진행한 결과, 양호한 결과를 보임
기술개발 배경
스마트폰, Tablet PC의 성장과 더불어 반도체 기판에서는 FC-CSP 시장이 급성장하고, 이들 제품은 다기능, 고속신호전송, 경박단소 등의 특성이 요구되고 있다. 이러한 이유로 PKG 두께를 줄이고 강성을 향상시키기 위해 시스템 IC 구현용 박판 Glass PCB 기술 필요함
핵심개발 기술의 의의
본 핵심 요소기술 개발을 통하여 일반 패키지 구조에서 내재하고 있는 휨과 유전율의 한계를 GCB 개발로 휨 최소화를 통한 강성효과, 그리고 신호 손실율을 극복 할 수 있었고, 또한 PCB 기반 기술과 접목한 Glass 기술 확보는 고성능 모바일 전자기기를 위한 새로운 패키지 모듈의 시장성 확보를 도모 할 수 있음
적용 분야
스마트폰 등의 소형 전자기기에서부터 서버 컴퓨터와 같은 중대형 전자기기 분야에 적용 가능함
(출처 : 최종보고서 초록 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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