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Advanced Packaging (AVP) Lab
서울시립대학교 신소재공학과 박아영 교수
Aerosol Jet Printing
전극 패터닝
Wedge Bonding
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Advanced Packaging (AVP) Lab

서울시립대학교 신소재공학과 박아영 교수

AVP 연구실은 첨단 패키징 공정, 소재, 장비 및 신뢰성에 대한 심도 있는 연구를 수행하는 연구실입니다. 반도체 및 전자 소자의 소형화와 고집적화가 가속화됨에 따라, 패키징 기술의 중요성은 나날이 높아지고 있습니다. 본 연구실은 와이어 본딩, 플립칩 본딩, 플럭스리스 본딩, 하이브리드 본딩 등 다양한 본딩 및 인터커넥션 기술을 중심으로, 첨단 패키징 공정의 혁신을 추구하고 있습니다. 연구실에서는 실험적 접근과 수치해석적 접근을 병행하여, 실제 패키징 공정에서 발생할 수 있는 다양한 문제를 체계적으로 분석합니다. 유한요소해석(Finite Element Simulation)과 같은 시뮬레이션 기법을 활용하여, 공정의 최적화와 신뢰성 평가를 수행하며, 열팽창, 수축, 워페이지 등 다양한 물리적 현상을 정밀하게 분석합니다. 이를 통해 소재 및 장비의 성능을 극대화할 수 있는 방안을 도출하고 있습니다. 또한, 본딩 계면의 응집력 및 계면 강도 특성 평가, 패키지의 열적·기계적 피로 및 파괴 거동 분석 등 신뢰성 평가 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 실리콘 관통 전극(TSV) 및 글라스 관통 전극(TGV)과 같은 차세대 인터커넥션 기술을 적용하여, 패키지의 성능과 신뢰성을 극대화하는 연구에 주력하고 있습니다. 머신러닝 기반의 공정 최적화 연구도 병행하여, 공정의 효율성과 품질을 동시에 향상시키고 있습니다. 연구실은 박막 및 신소재의 기계적 특성 평가에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 첨단 패키징 공정에 적용되는 다양한 신소재의 물성 및 신뢰성 평가를 통해, 소재 선택 및 공정 설계의 과학적 근거를 마련하고 있습니다. 실험적 방법과 시뮬레이션을 결합하여, 소재의 열적·기계적 특성, 피로 및 파괴 거동 등을 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 고신뢰성 패키징 솔루션을 제안합니다. 이러한 연구는 전자 패키징 산업의 경쟁력 강화와 차세대 반도체 기술 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 신뢰성 높은 패키징 공정과 소재 개발을 통해, 고성능·고신뢰성 전자제품의 상용화에 이바지하고 있으며, 산업계와의 협력 연구를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화 성과도 창출하고 있습니다.

Aerosol Jet Printing전극 패터닝Wedge Bonding초저 루프 Wire bonding공정 파라미터 최적화
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Aerosol Jet Printing 기반 정밀 전극 패터닝 공정 최적화 연구 thumbnail
Aerosol Jet Printing 기반 정밀 전극 패터닝 공정 최적화 연구
Process optimization for precision electrode patterning using Aerosol Jet Printing
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표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
4
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1
Article
|
·
인용수 0
·
2026
Machine learning-driven process optimization for ultra-low loop wedge bonding in monolithic microwave integrated circuit packaging
Byunggeon Park, Jae Hak Lee, Ah‐Young Park
IF 7.4 (2026)
Journal of Intelligent Manufacturing
https://doi.org/10.1007/s10845-026-02928-x
Taguchi methods
Integrated circuit
Artificial neural network
Process (computing)
Integrated circuit packaging
Process optimization
Wire bonding
Electronic packaging
Scalability
Microwave
2
Article
|
인용수 29
·
2023
Optimization of process parameters in micro-scale pneumatic aerosol jet printing for high-yield precise electrodes
Hakyung Jeong, Jae‐Hak Lee, Seungman Kim, Seongheum Han, Hyunkyu Moon, Jun‐Yeob Song, Ah‐Young Park
IF 3.8 (2023)
Scientific Reports
Aerosol jet printing (AJP) is a new non-contact direct writing technique designed to achieve precise and intricate patterns on various substrates. Specifically, the pneumatic AJP process breaks down the ink into fine particles, significantly reducing the risk of nozzle clogging and rendering it highly advantageous for industrial applications. This paper focuses on the optimization of the line electrode formation process using soluble silver clusters as the conductive ink, along with the aerosol formation procedure. The main parameters of the AJP process, namely sheath flow rate, atomizer flow rate, and dispensing speed, were identified and examined for their influence on line width and resistivity. Through this analysis, an operability window, including optimized conditions for printing high-quality lines using the AJP process, was established, along with a regression equation enabling the statistical estimation of line width. In summary, the outcomes of this investigation underscore the feasibility of an integrated printing system capable of precision control over line width, achieved through the optimization of AJP process parameters. Furthermore, it was established that pneumatic AJP offers robust process stability. The practical applicability of the proposed optimization techniques was assessed, highlighting their potential utilization in electrode formation processes within the electronic and display industry.
https://doi.org/10.1038/s41598-023-47544-4
Nozzle
Process optimization
Volumetric flow rate
Process (computing)
Computer science
Inkwell
Mechanical engineering
Process engineering
Roll-to-roll processing
Electrode
3
Conference paper
|
·
인용수 3
·
2022
Low Height Wire bond Looping Technology using Wedge Bonding for the MMIC Package
Ah‐Young Park, Jae‐Hak Lee, Seungman Kim, Sumin Kang, Seongheum Han, Seong‐Il Kim, J.X. Zhang C.S. Song
2022 IEEE 9th Electronics System-Integration Technology Conference (ESTC)
As the package integration density increases, the demand for reducing the bond wire length and lowering the wire loop height is constantly increasing. As the wire loop height decreases, the wire's stiffness increases, minimizing wire collapse during the molding process and preventing damage due to the exposed wire beyond the molding during the marking process. At the same time, the shorter length of the wire reduces the inductance and resistance of the interconnection, thereby improving electrical characteristics during high-power signal transmission. Various studies have been performed on the wire low loop profiles, but most of them are for ball bonding which is the dominant process for wire bonding. There are no studies on loop formation, loop profile according to bonding process parameters, and corresponding loop height formed by wedge bonding. Therefore, in this study, a method of forming an ultra-low loop using a 1 mm thick gold wire by comparing and analyzing loop formation was proposed. In addition, the characteristics of the loop height based on a parametric study of the wedge bonding process were analyzed for the application of a highly integrated package or high-power package.
https://doi.org/10.1109/estc55720.2022.9939535
Wire bonding
Materials science
Interconnection
Wedge (geometry)
Loop (graph theory)
Inductance
Composite material
Electrical engineering
Computer science
Engineering
최신 정부 과제
2
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1
2025년 7월-2029년 12월
|187,610,000
Hybrid Bonding을 위한 TSV CMP 계면 Defect 개선 기술 개발
ㅇ YOLO 기반 SEM 이미지 분석 모델 고도화 및 표준 데이터셋 구축을 통한 미세입자 자동 검출 성능 확보ㅇ 고선택비 유지와 공정 호환성을 고려한 One-step CMP용 저농도 슬러리 조성 개발ㅇ 데이지체인 기반 시편 제작 후 bonding 계면 조건별 전기적 노이즈 및 신뢰성 분석 수행ㅇ 공정 중 전기화학적 신호 분석을 위한 장비 구축 및 전기적 반...
화학기계적연마
계면
결함
세정
하이브리드 본딩
2
2025년 7월-2028년 12월
|2,367,000,000
초고집적 하이브리드 본딩용 3D 스택 및 초고분해 복합검사장비 실용화 원천기술 개발
고성능 시스템&메모리 반도체 3D 스택 패키지의 초고집적 고성능화, 높은 수율 확보를 위해 초박형 다이(두께 25㎛)를 파손없이 고속 픽업하여 웨이퍼 기판에“±100nm 초정밀 정렬, UPH 2K 이상 고속 3D 스택(≥20단)하는 청정도 ISO3급 초고집적 하이브리드 본딩용 3D 스택 장비” 및 이물, Cu-Dishing, ERO를 대면적 웨이퍼레벨로 고...
하이브리드본더
검사장비
스택
복합검사
초고집적
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연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
독보적기술
차세대 반도체 패키징 솔루션의 핵심, 하이브리드 본딩 기술
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연구자역량
글로벌 산업/학계 경험을 융합한 연구 리더십
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공정혁신
머신러닝 기반 첨단 패키징 공정 최적화
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3D패키징
TSV/TGV 기반 3D 패키징 신뢰성 확보 기술
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수상실적
국제 학회가 인정한 연구 탁월성 및 수상 실적
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핵심역량
실험과 시뮬레이션을 넘나드는 통합 연구 플랫폼
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