열특성과 상관성을 갖는 전기적특성 측정기술과 이를 이용한 반도체 패키징 고장진단기술의 최적화

국문 초록 (Abstract)

반도체의 신뢰성은 junction temperature(T_J)를 기준으로 고려되어야 하는데, 써모커플이나 열화상 등으로 직접적으로 정밀하게 측정이 불가능하다. 대안으로서 온도와 상관성을 갖는 전기적 파라미터(TSEP)로부터 T_J의 추정이 가능한데, 선형성을 갖는다면 열해석에 용이하고 shift 변화에 대한 보정도 가능하다. 반도체에서 활용되는 대표적 전기적 파라미터는 forward voltage drop(V_F)이다.
V_F의 측정은 기생성분(저항)의 배제, 발열효과 최소화, 낮은 잡음특성 등이 요구되므로 낮은 전류범위에서 측정되는데, 경우에 따라 임피던스로 환산 시 수~수십 MΩ 이상에 해당하여 정밀한 측정기술이 요구된다. 특히 신뢰성진단은 미세한 변화량의 검출이 요구되므로, 분해능과 정밀도가 높을수록 진단이 용이하다. 본 논문에서는 이러한 계측환경에 요구되는 측정시스템의 특성을 살펴보고, 열화 발생 시 나타나는 전기적 파라미터의 변화를 검출하는 최적의 방안을 고찰하여 보았다.