Entering the 5G era, semiconductors are indispensable for most of the electronic devices that are indispensable to our lives, such as automobiles, smartphones, and home appliances. Due to the dramatic development of semiconductors, the pre-semiconductor process has gradually reached its limit, and the packaging process, which is the Outsourced Semiconductor Assembly and Test, has attracted the interest of many researchers. The most important issue with advanced packaging technology in millimeter waves is to reduce signal loss and heat generation. Although various materials and processes have been studied for this purpose, finding an optimized packaging structure and ideal material remains a difficult problem.This paper introduces a low-loss circuit implemented based on photosensitive modified polyimide suitable for millimeter-wave processes. First, the characteristics of the photosensitive modified polyimide and the method for producing a film are presented. A film of the desired thickness was made using a bar coater to facilitate the process. Second, the corresponding materials were used to design and implement transmission lines in the form of printed circuit boards. Finally, we made a package module that is an antenna and verified whether it is a material suitable for millimeter waves. Using the fan-out packaging process, an ultra-high frequency chip and antenna for wireless communication were made in one packaging structure. The proposed structure was optimized using the ADS simulation tool.Photosensitive modified polyimide has the advantage that it can replace the problems that occur in the high temperature curing process with ultraviolet photolithography based on its low dielectric constant and dielectric loss. This is expected to be widely applied to millimeter-wave band processes.
5G 시대로 접어들면서 자동차, 스마트폰, 가전제품 등 우리 생활에 없어서는 안 될 대부분의 전자기기에 반도체가 필수적으로 사용되고 있다. 반도체의 비약적인 발전으로 인해, 반도체 전공정은 점차 한계에 도달했고, 반도체 후공정인, 패키징 공정은 많은 연구자들의 관심을 이끌었다. 밀리미터파에서의 진보된 패키징 기술에서 가장 중요한 이슈는 신호의 손실 및 발열을 줄이는 것이다. 이를 위해 다양한 소재와 공정이 연구되고 있지만, 최적화된 패키지 구조와 이상적인 소재를 찾는 것은 여전히 어려운 문제다.본 논문에서는 밀리미터파 공정에 적합한 감광성 모디파이드 폴라이미드를 기반으로, 구현한 저 손실 회로를 소개한다. 첫번째로 감광성 모디파이드 폴리이미드의 특성과 필름 제작 방법을 제시한다. 바코터를 이용하여 원하는 두께의 필름을 제작하여, 공정에 용이하게 만들었다. 두번째로 해당 소재를 이용하여 인쇄 회로 기판 형태의 전송 선로를 설계 및 구현하였다. 마지막으로, 안테나 인 패키지 모듈을 제작하여 밀리미터파에 적합한 소재인지를 검증하였다. 팬-아웃 패키지 공정을 이용하여 무선 통신용 초고주파 칩과 안테나를 하나의 패키징 구조로 제작하였다. 제안된 구조는 ADS 시뮬레이션 툴을 이용하여 최적화를 진행하였다. 감광성 모디파이드 폴리이미드는 낮은 유전율과 유전 손실을 기반으로, 고온 경화 과정에서 발생하는 문제를 자외선 포토리소그래피로 대체 가능 하다는 점이 강점이다. 이에 따라, 밀리미터파 대역의 공정에서 광범위하게 적용될 것으로 기대된다.