초록 ▼

□ 연구개요
○ 최종 연구 목표: 인공지능(AI) 반도체용 소켓 구조 연구와 이를 통한 소켓의 고속 동작(100 GHz) 및 고전류(10 A) 성능 향상

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 인공지능(AI) 기술은 데이터센터에서 학습과 추론 등의 대규모 연산을 통해 자율 주행, 난치병 및 신약 연구, 개인 금융서비스, 딥러닝 기반의 증강현실 등에서 활용 예상
╸인공지능 반도체는 알고리즘의 고도화, 데이터의 지속적인 증가, 신속한 연산 처리로 인해 고속 동작(고주파)과 고전류(낮은 저항) 특성을 동시에 확보한 소

□ 연구개요
○ 최종 연구 목표: 인공지능(AI) 반도체용 소켓 구조 연구와 이를 통한 소켓의 고속 동작(100 GHz) 및 고전류(10 A) 성능 향상

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 인공지능(AI) 기술은 데이터센터에서 학습과 추론 등의 대규모 연산을 통해 자율 주행, 난치병 및 신약 연구, 개인 금융서비스, 딥러닝 기반의 증강현실 등에서 활용 예상
╸인공지능 반도체는 알고리즘의 고도화, 데이터의 지속적인 증가, 신속한 연산 처리로 인해 고속 동작(고주파)과 고전류(낮은 저항) 특성을 동시에 확보한 소켓이 필요
╸또한 향후 28 GHz 대역의 5G 서비스를 위해 반도체 테스트 과정에서 100 GHz 대역(Higher Harmonics 반영)의 프로브 핀과 테스트 소켓이 필요함
╸100 GHz 이상의 대역폭에서는 임피던스 정합 설계의 어려움 이외에도 소켓 자체의 구조 공진, LC 공진으로 인하여 심각한 대역폭 성능 저하가 발생하고 있음
╸낮은 접촉저항이 필요하나, 압력·하중 인가와 동작 온도·전류에 따라 핀 변형과 열/전기전도도 변화 가 발생하므로 저항과 압력·온도·전류의 상관관계 분석 필요
○ 본 연구는 아래 그림의 3가지 프로브 핀 구조를 제안하고 설계·분석을 통해 인공지능 반도체용 소켓의 고주파(100 GHz), 고전류(10 A) 성능을 구현하고자 함
╸(a) 지지 핀, 판 스프링의 분리 구조를 적용하여 전기적 성능 변수와 기계적 성능 변수의 독립적인 설계가 가능한 인공지능 반도체용 소켓을 연구함
╸(b) 나선 스프링 외부에 상부 및 하부 슬라이딩 핀 구조를 제안하고 안정적인 전기적 접촉과 고전류 특성을 가진 소켓을 연구함
╸(c) 나선 스프링 내부에 슬라이딩 핀 구조를 제안하고 전기적 신호 경로 단축과 소형화를 구현하여 소켓의 대역폭 성능 향상을 연구함

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 고성능 소켓 연구
╸ 지지 핀·판 스프링 분리 구조의 소켓은 전기적·기계적 성능의 독립 설계가 가능하여 고속 동작 및 고전류 성능 구현이 가능함
╸고주파/고전류/고탄성 특성을 동시에 확보할 수 있는 설계 방법과 분석 방법을 제안함으로써 다기능의 소켓 설계 및 분석 연구 기반을 확보
○ 과학적 지식 증진
╸핀 Cavity 구조의 공진원인 규명, 미세 접촉면적에서 저항과 압력·온도·전류의 상관관계 규명, 100GHz 대역의 S-parameter 평가방법론 증진
╸본 연구결과는 인공지능 반도체용 LGA 소켓과 메모리·비메모리 반도체 제품용 BGA 소켓에 적용할수 있고, 새로운 프로브 핀 구조를 제안 및 구현함으로써 상기 분야의 과학적 지식을 증진할 것으로 예상함
○ 반도체 테스트 분야 전문인력 양성
╸최근 인공지능, 자율주행, 빅데이터 등의 차세대 산업의 급속한 성장으로 인하여 반도체 분야의 전문 인력이 부족한 상황임
╸본 연구의 체계적인 과제 수행을 통해 참여연구원을 인공지능 반도체용 소자 검사 및 테스트 분야의 전문 인력으로 양성할 계획임

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 11
• 7. 참고문헌 ... 11
• 끝페이지 ... 16