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이상순,문기일,이승현,추정필,오연우 한국반도체디스플레이기술학회 2022 반도체디스플레이기술학회지 Vol.21 No.4
This paper deals with the development of a deep-learning-based robot that recognizes various types of stairs and performs a mission to go up to the target floor. The overall motion sequence of the robot is performed based on the ROS robot operating system, and it is possible to detect the shape of the stairs required to implement the motion sequence through rapid object recognition through YOLOv4 and Cuda acceleration calculations. Using the ROS operating system installed in Jetson Nano, a system was built to support communication between Arduino DUE and OpenCM 9.04 with heterogeneous hardware and to control the movement of the robot by aligning the received sensors and data. In addition, the web server for robot control was manufactured as ROS web server, and flow chart and basic ROS communication were designed to enable control through computer and smartphone through message passing.
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Flip Chip PKG 신뢰성 향상을 위한 Flux Immunity 개선 MUF 구현 방안 연구
이준신,이현숙,김민석,김성수,문기일 한국마이크로전자및패키징학회 2022 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.29 No.2
As the difficulty of flip chip products increase, interest in stable PKG material technology from the viewpoint of reliability is increasing. Currently, the representative of poor reliability that are mainly occurring in flip chip PKG are Sn bridge and Cu dendrite. Two type defects are caused by void generated by the flux residue around the bump. In order to essentially minimize the risk of this type of reliability failure, the linkage between the composition of Molded Underfill (MUF) and flux, which is related material, was reviewed. In this study, the correlation between base resin and filler, which is the main component of MUF, and flux, was defined, and the material composition design was carried out by refer to lesson learn. With the current material composition, it was confirmed that moisture absorption reliability 85%/ 85%/24hrs pass result and void did not occur during destructive analysis, and developed MUF has shown flux immunity improving result in flip Chip PKG. We think this study can be used in yield enhancement of flip chip process and give insights to study in compatibility between MUF and flux. Flip Chip 제품 난이도 증가에 따라 신뢰성 관점에서 안정적인 Package (이하 PKG) 소재 기술에 대한 관심이점차 높아지는 추세이다. 현재 flip chip PKG의 주요 신뢰성 불량은 Sn bridge와 Cu 확산 이다. 위 2가지 형태 모두 본질적으로는 bump 주변 잔류한 flux residue에 의하여 발생한 미세 공극이 유발하는 불량이다. 이러한 형태의 신뢰성 불량발생 문제점을 최소화하기 위해 Molded Under-Fill (이하 MUF) 소재의 핵심 조성과 flux 간 상관 관계를 검토하였다. 금번 연구를 통하여 MUF 소재의 main 구성 요소인 base resin, filler와 flux에 대한 상관 관계를 정의 하였으며, 이러한lesson learn을 토대로 flux immunity가 개선된 MUF 소재 조성을 설계할 수 있었다. 현재 해당 소재 조성으로 흡습 신뢰성 85%/85%/24hrs 확보와 파괴 분석으로 bump 주변 미세 공극의 미 발생을 확인 하였다. 본 연구 결과는 양산 단계에서의 flip chip 공정 수율 향상과 MUF와 flux 간 상용성 연구에 대한 이해를 돕는데 기여할 것으로 예상된다.
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Flip Chip Non-wet 개선 및 신뢰성 향상을 위한 Low Residue Flux 구현 방안 연구
이현숙,김민석,김태훈,문기일,Lee, Hyunsuk,Kim, Minseok,Kim, Taehoon,Moon, Kiill 한국마이크로전자및패키징학회 2021 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.28 No.2
Flip chip 제품의 난이도 증가에 따라 solder wetting 및 신뢰성 관점에서 강점을 갖는 flux 소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 지용성 flux의 경우 별도의 세정 공정이 없기 때문에 공정 효율화 측면에서 유리하나, 리플로우 공정이후 반응을 마친 잔여물이 잔존하게 되는 경우 Cu migration 및 delamination을 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 저잔사 flux 구현을 위해 신규 resin에 적합한 solvent 및 activator를 변경 하였으며, package 환경에서 non-wet 및 신뢰성 개선 유무를 확인하였다. 저장 안정성 평가를 통해 신규 소재에 대한 안정성을 확보하였으며, boiling point가 상이한 solvent와 activator 2종 적용 및 activator 함량 증대를 통해 non-wet 미 발생 flux 소재를 확보하였다. 해당 소재에 대한 신뢰성 검증 이후 평면 분석 결과 flux residue 기인성 delamination 현상은 발견되지 않았으며, 이를 통해 저잔사 flux에 대한 최종 조성을 확보하였다. As the difficulty of flip chip products increases, there is a growing interest in the material of flux, which is safe from the solder wetting and reliability. In the case of no clean flux, there is merit in terms of process efficiency because there is no cleaning process. But Cu migration and delamination can be occurred if the residue remains after the reflow process. In this study, major element materials, solvent and activator, are changed and confirmed effect of non-wet and reliability in the package environment. Stability of materials were secured through storage stability evaluation, and we found out non-wet zero materials through the application of two types of solvent and activator with different boiling point and the increase of activator content. After reliability test, no delamination was found in the plane analysis, which secured the final composition of low residue flux.
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Laser Source 특성 분석을 통한 Low Depth Marking 공법 연구 및 고찰
전수호,김제호,이영범,문기일 한국마이크로전자및패키징학회 2022 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.29 No.2
In the case of Mobile PKG Trend is in a situation where a decrease in Mold Top Margin is inevitable due to its miniaturization and high capacity product requirements. However, conventional laser marking technology has an average depth of deep, and when applied to narrow top margin products, PKG strength is expected to decrease due to overlapping processing, and reliability is reduced due to poor quality such as chip damage due to laser exposure. Therefore, we have secured the technology through research on low-depth laser marking solutions that can accommodate narrow top margin products. As a result of the evaluation of applicable technology application for PKG development products, it was verified that the marking depth decreased by 67% reduced and the PKG strength increased by 12%. Furthermore, the quality verification of Laser Damage that can occur through PKG Mechanical analysis was performed, and no Chip Damage defects were found. This ensured the stability of mass production application quality. Mobile PKG Trend는 소형화와 더불어 고용량 제품 요구로 인해 Mold Top Margin 감소가 불가피한 상황이다. 하지만 기존 Laser Marking 공법은 Depth가 깊어 Narrow Top Margin 제품에 적용할 때 중첩 가공에 의한 PKG 강도 저하가 예상되며, Chip Damage와 같은 품질 불량으로 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 Laser Source 특징 비교를 통해 Narrow Top Margin 제품에 대응할 수 있는 Low Depth Laser Marking 기술을 확보하였으며, PKG 개발 제품에 해당 기술을 적용하여 평가한 결과 Marking Depth 67% 감소와 PKG 강도 12%가 향상됨을 검증하였다. 또한 PKG Mechanical 분석을 통해 발생 가능한 Laser Damage 품질 검증을 진행하였고, Chip Damage(Crack/ Chipping) 불량은 발견되지 않았다. 이를 통해 양산 적용 품질 안정성을 확보하였다.
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