일반기술

밀리미터파 집적소자용 세라믹-메탈 패키지 기술

본 기술은 LTCC 공정 및 Ceramic-Metal 접합 기술을 활용한 밀리미터파 집적소자용 세라믹 패키지 기술 및 저온동시소성 세라믹의 다층화 기술과 베이스 금속과의 접합 기술을 통하여 밀리미터파 집적소자를 실장할 수 있는 세라믹-메탈 패키지 기술임.(422A1771)(1) 전도성이 좋은 Ag와 동시소성이 가능하고, 그린시트를 이용한 적층공정이 용이한 glass/ceramic계 LTCC 재료와 열전도도가 우수한 Cu-W 금속을 이용하여 밀리미터파 집적소자용 세라믹-메탈 패키지기술로, 세부 공정으로 Ag 페이스트를 이용한 전송선로 형성 공정, 그린시트를 이용한 캐비티 및 벽면구조 형성 기술, 최적 Conductor의 선정과 도금 기술, 세라믹-메탈 브레이징 기술 등이 Set-up(2) 마이크로 스트립과 CBCPW 구조의 제작과 평가를 통하여 LTCC 재료 물성을 기초로 한 EM 시뮬레이션의 정확성을 검증하고, 이를 바탕으로 급전선 부분과 패키지 전체 구조를 설계 및 제작(3) 30㎓용 패키지 제작을 위하여 세라믹 구조체 형성 공정을 개발하고, 또한 이를 단순화하는 개선 공정 등을 연구하여, 양산화 공정에 적용하기 용이한 패키지 제조 공정을 확립하여, 급전부가 마이크로스트립과 embedded 마이크로스트립 구조의 조합으로 만들어진 세라믹-메탈 패키지는 34㎓까지 삽입손실과 반사손실이 각각, 0.5dB와 14.8dB 이하의 특성을 나타냄(4) 50㎓용 패키지는 30㎓ 패키지의 본드와이어에 의한 기생인덕턴스 효과를 억제하기 위하여, 급전선과 접지면 사이에 임피던스 매칭용 금속층이 삽입되는 급전구조를 개발함으로써 제작되었고, 제작된 세라믹-메탈 패키지는 47㎓까지 삽입손실과 반사손실이 각각, 0.5dB와 12dB 이하의 특성을 나타냄(5) 30㎓용 패키지의 주위 환경에 대한 안정성을 평가하기 위하여, 열충격 및 온습도 변화에 대한 신뢰성 시험을 실시(6) 세라믹-메탈 패키지의 성능향상을 위하여 자외선을 이용하는 고정밀 후막 광식각 기술과 무수축 공정인 Constrained sintering 기술 등이 개발되어 Conductor 도선의 해상도와 패턴 정밀도를 높일 수 있었으며, 또한 0.04%에 이르는 기판 수축율 제어 기술이 확보됨