• 제목/요약/키워드: 계면 물성

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유한요소 해석을 통해 온도와 상대습도에 따른 수분 흡습 및 탈습을 반영한 반도체 패키지 구조의 박리 예측 (Delamination Prediction of Semiconductor Packages through Finite Element Analysis Reflecting Moisture Absorption and Desorption according to the Temperature and Relative Humidity)

  • 엄희진;황연택;김학성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.37-42
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    • 2022
  • 최근 반도체 패키지 구조는 점점 더 얇아지고 복잡해지고 있다. 두께가 얇아짐에 이종 계면에서 물성차이에 의한 박리는 심화될 수 있으며 따라서 계면의 신뢰성이 패키징 설계에 중요한 요소라 할 수 있다. 특히, 반도체 패키징에 많이 사용되는 폴리머는 온도와 수분에 영향을 크게 받기 때문에 환경에 따른 물성 변화 고려가 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 온도조건에서 수분의 흡습과 탈습을 모두 고려한 패키지 구조의 계면 박리 예측을 유한 요소 해석을 통해 수행하였다. 확산계수와 포화 수분 함량과 같은 재료의 물성은 흡습 실험을 통해 확보하였으며, 흡습 이후 TMA 와 TGA 를 통하여 각 재료의 수분 팽창 계수를 확보하였다. 각 계면의 접합 강도 평가를 위해 수분의 영향을 고려하여 다양한 온도 조건에서 마이크로 전단 실험을 수행하였다. 이러한 물성을 바탕으로 온도와 수분에 의해 발생하는 변형을 모두 고려한 패키지 박리 예측 해석을 수행하였으며, 결과적으로 리플로우 공정 동안의 실시간 수분 탈습 거동을 고려한 계면 박리 예측을 성공적으로 수행하였다.

반류 2상유동에서의 계면마찰계수의 특성 (Characteristics of the Interfacial Friction Factor in Countercurrent Two-Phase Flows)

  • 이상천;김동수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.299-307
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    • 1991
  • 본 연구에서는 근사수평 반류 성층유동에서의 계면마찰계수에 관한 일반화된 실험식을 개발하고자 한다. 이 실험식은 본 저자가 발표한 포화수-수증기와 물-공기 의 실험자료를 기초로 개발되며 공학적인 응용을 위하여 기액상레이놀즈 수와 유체의 물성치를 포함하는 거시적인 유동변수로 표현된다. 또 동일한 계면 마찰계숭에 대한 Nikuradse의 표면조도와 계면의 특성치로 표현되는 무차원 계면 유효조도와의 상관관 계를 구명하고 포화수-수증기와 물-공기의 2상유동에 공통적으로 적용할 수 있는 무차 원 계면유효조도와의 상관관계를 구명하고 포화수-수증기와 물-공기의 2상유동에 공통 적으로 적용할 수 있는 무차원 계면유효조도를 제안할 예정이다. 마지막으로 본 연 구에서 개발한 실험식과 기존 실험식을 비교 검토하고자 한다.

Polycarboxylate계 콘크리트 유동화제의 합성에 있어서 공중합 조건에 따른 계면물성 변화 및 이의 시멘트 몰탈의 물성에 미치는 영향 (The Effects of the Coplymerization Conditions in Synthesis of Polycarboxylic Type Superplasticizer on Interfacial Properties and on Cement Mortar Fluidity)

  • 김영호
    • 공업화학
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    • 제21권4호
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    • pp.463-468
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    • 2010
  • 콘크리트 유동화제로 사용되는 polycarboxylate 계 콘크리트 유동화제를 합성하였다. 합성에 있어서 친수기인 polyethylene oxide 부가몰 및 분자량에 따른 합성된 유동화제의 물성 및 이의 콘크리트 몰타르에 미치는 영향을 조사하였다. 합성원료로서 methoxy-polyethyleneglycol 및 methacrylic acid의 종류, methacrylic acid 부가량, 개시제 종류 및 양에 따른 graft 공중합 조건에 따라 얻어진 PC의 물성 및 이가 모르타르에 미치는 영향을 조사하였다. 물성으로는 PC 수용액의 계면물성, 시멘트 입자의 젖음성, 몰타르의 유동성 및 최종 콘크리트의 강도 등을 측정하였다. 합성된 PC는 수용액에 대한 표면장력 값이 작을수록 시멘트 입자에 대한 젖음성이 우수할수록 우수한 모르타르 유동성을 보였으며 콘크리트의 강도가 높았다. 본 연구 조건에서는 MPEG 대비 MA 함량이 1.3 정도일 경우 그리고 개시제가 KSP일 경우에 합성된 PC가 가장 적합하였다.

Acid Group이 도입된 Casting 폴리우레탄 탄성체의 접착 및 기계적 물성에 관한 연구 (Studies on Adhesion and Mechanical Properties of Casting Polyurethane Elastomer with Acid Groups)

  • 목동엽;신현등;김동호;김구니;문형석;김인수
    • 접착 및 계면
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    • 제14권2호
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    • pp.68-74
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    • 2013
  • Acid group을 도입하여 접착 및 그립성이 향상된 casting 폴리우레탄을 합성하였다. 폴리우레탄의 그립 특성 및 접착 특성을 확인하였고, 접촉각 및 인장강도, 기계적 물성 등을 연구하였다. Acid 함량에 따른 특성들을 조사하기 위해 acid 함량별로 경화제를 제조하여 각각의 특성들을 연구하였다. Acid group을 도입함으로써 접착력 및 wet slip이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 인장강도 및 마모 등 기계적 물성 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Acid 함량별로 물성을 측정한 결과 일정한 함량까지 기계적 물성은 증가하며, 일정 함량 이상에서는 기계적 물성 및 접착력이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. Wet slip과 접촉각의 경우에는 acid group 도입에 의해 친수성이 증가함으로 acid 함량이 증가할수록 wet slip은 증가하며 접촉각의 경우에는 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

코코넛 오일로부터 유래된 아미노산계 음이온 계면활성제의 합성 및 계면 특성 연구 (Synthesis of Amino Acid-based Anionic Surfactants from Coconut Oil and Characterization of Interfacial Properties)

  • 예다난;조선희;임종주
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.524-532
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    • 2018
  • 본 연구에서는 천연 유래의 코코넛 오일을 원료로 사용하여 2종류의 아미노산계 음이온 생체계면활성제 포타슘 코코일 글루타메이트(potassium cocoyl glutamate, CTK)와 소듐 코코일 글루타메이트(sodium cocoyl glutamate, CTN)를 합성하였으며, 합성한 계면활성제의 구조를 FT-IR, $^1H-NMR$$^{13}C-NMR$ 분석을 통하여 규명하였다. 합성한 계면활성제에 대하여 정적 및 동적 표면장력과 유화력 등의 계면 물성을 측정한 결과, CTK와 CTN 모두 계면 활성이 우수하고 계면 에너지를 낮추는데 효과적임을 알 수 있었다. 특히, CTK 계면활성제가 CTN 계면활성제와 비교하여 계면 에너지를 낮추는데 보다 효과적이었는데 이는 CTK가 소수성이 더 크고 계면활성제 단분자가 벌크 용액으로부터 공기와 수용액의 계면으로 이동하는 속도가 빨라서 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 더 짧은 시간에 포화되기 때문임을 알 수 있었으며, 생활용품이나 화장품 제조에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

폐 FRP/불포화 폴리에스테르 수지 복합재의 기계적 물성에 미치는 실란계 커플링제 (3-methylacryloxyvinyl silane) 영향 (Effect of Coupling Agent(3-methylacryloxyviny1silane) on the Mechanical Properties of wasfeaste FRP/Unsaturated Polyester Composites)

  • 황택성;최돈묵;최장락;임정훈;박정기
    • 한국재료학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.13-18
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    • 1998
  • SMC(Sheet molding compound)욕조 생산시 발생하는 폐 FRP를 보강재로서 재활용하기 위하여 불포화 폴리에스테르 매트릭스 수지에 보강하고 보강재와 매트릭스 수지의 계면 결합력을 증진시키기 위하여 보강재를 실란계 커플링제[3-methylacryloxyviny1 silane (MAOS)]로 전 처리하여 복합재를 제조하고 기계적 물성 및 계면현사에 대하여 관찰하였다. 보강률이 20wt%인 복합재의 굴곡강도 및 굴곡탄성률이 각 각 110MPa, 8.0GPa로 가장 우수하였으며 커플링제(MAOS)의 노동가 0.50wt%인 복합재의 굴곡강도 및 굴곡탄성률은 약 10%정도 향상되어 각 각 120MPa, 9.2GPa을 나타내었다. 또한 주사전자현미경 관찰 결과 보강재를 커플링제(MAOS)로 처리한 복합재의 보강재와 매트릭스 수지는 물리, 화학적을 잘 결합하여 보강재와 매트릭스 수지의 계면에서 pull out현상이 확인되지 않았으며 크랙도 발생하지 않았다.

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고분자 복합재료의 계면특성 (Interfacial Characteristics of Polymeric Composite Materials)

  • 박수진;서민강
    • 폴리머
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    • 제29권3호
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    • pp.221-230
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    • 2005
  • 복합재료에 있어서 계면상호작용과 상계면은 이를 구성하고 있는 성분의 함량이나 형태 또는 구조와는 관계없이 입자가 충전된 고분자 또는 고분자 블렌드, 섬유강화 복합재료, 나노복합재료 그리고 생체재료 등의 기본적 물성에 매우 중요한 역할을 한다 계면접착에 영향을 미치는 주요 성분들의 역할에 대한 인식과 이에 따른 적절한 표면처리는 관련기술로의 적용뿐만 아니라 다른 여러 연구 및 개발 분야에도 중요한 기술적 진보를 가져다준다. 그러나 모든 복합재료에서 계면과 상계면의 역할이 중요할지라도 이러한 표면처리 방법은 특정 시스템의 특성뿐만 아니라 그 목적에 맞게 적절하게 선택되어야 한다. 본 연구에서는 복합재료 시스템의 두 성분간의 계면상호작용을 향상시켜 최종 복합재료의 요구 물성을 증가시키기 위하여 여러 종류의 표면처리를 행하였으며, 그 결과들에 대하여 고찰하였다.

전기화학적 산화처리가 탄소섬유/극성화된 폴리프로필렌 복합재의 기계적 계면 특성에 미치는 영향 (Effects of Electrochemical Oxidation of Carbon Fibers on Mechanical Interfacial Properties of Carbon Fibers-reinforced Polarized-Polypropylene Matrix Composites)

  • 김현일;최웅기;오상엽;안계혁;김병주
    • 공업화학
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    • 제24권5호
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    • pp.476-482
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    • 2013
  • 본 연구에서는 탄소섬유 표면에 가해진 전기화학적 산화처리가 탄소섬유강화 극성화된 폴리프로필렌 기지 복합재료의 기계적 계면 물성에 미치는 영향을 알아보기 위해 전류밀도 변수에 따른 섬유표면의 변화를 관찰하였다. 표면처리 전후의 탄소섬유 표면특성은 주사전자현미경과 원자현미경, 적외선분광법, X선광전자분광법과 접촉각으로 분석하였다. 탄소섬유강화복합재의 기계적 계면특성은 임계응력세기인자를 측정하여 평가하였다. 실험 결과 전기화학적 산화처리 후 섬유 표면의 $O_{1s}$ 피크의 증가를 관찰할 수 있었고, 이는 섬유의 표면자유에너지의 증가를 유도하며, 탄소섬유와 폴리프로필렌의 계면 결합력이 증가된 것으로 판단된다. 결론적으로 탄소섬유강화복합재료의 기계적 물성은 탄소섬유와 극성 폴리프로필렌 기지와의 계면 강도조절을 통해 가능할 것으로 판단된다.

탄소섬유 표면처리에 따른 탄소섬유/폴리프로필렌 복합재료의 기계적 물성 평가 (Evaluation of Mechanical Property of Carbon Fiber/Polypropylene Composite According to Carbon Fiber Surface Treatment)

  • 한송희;오현주;김성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권6호
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    • pp.791-796
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    • 2013
  • 본 연구에서는 탄소섬유의 표면처리에 따른 탄소섬유/폴리프로필렌 복합재료의 기계적 물성을 평가하였다. 탄소섬유와 폴리프로필렌 사이의 계면 결합력을 증가시키기 위해 실란 커플링제 처리와 플라즈마 처리 같은 탄소섬유의 표면처리를 실시하였다. XPS, SEM 그리고 단일섬유 인장강도 시험을 통해 표면 처리된 탄소섬유의 표면 특성을 분석하였으며, Short beam 전단시험을 통해 표면 처리에 따른 복합재료의 계면 전단 강도를 측정하였다. 실험 결과로부터 플라즈마 처리 시간에 따라 복합재료의 계면 전단 강도는 증가하였으며, 1 분 동안 플라즈마 처리 후 실란 커플링제 처리된 시편의 계면 전단 강도는 처리하지 않은 시편에 비해 48.7% 증가하였다.

2-메틸숙신산을 이용한 에스테르계 제미니 양이온 계면활성제의 합성 및 물성 (Synthesis and Properties of Glycidyl Succinate Type Cationic Gemini Surfactant)

  • 박종권;김원균;정노희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.312-319
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    • 2013
  • 이 연구는 글리시딜 숙시네이트 양이온 제미니 계면활성제의 합성에 관한 것이다. 제미니 계면활성제는 2-메틸 디소디움 숙시네이트와 에피클로로히드린, N, N-디메틸 도데실 아민을 사용하여 합성하였다. FT-IR과 $^1H$-NMR을 통해 물성을 확인하였다. 표면장력과 cmc 측정, 유화력 및 기포력을 각각 주어진 조건을 이용하여 측정하였다. 제미니 계면활성제의 표면장력은 33~34 dyne/cm이며 cmc 값은 $10^{-4}{\sim}10^{-3}mol/L$ 였다. 제미니 계면활성제의 유화력은 유기용매에서 더 우수하였고 기포력이 안정한 것을 확인하였다.