• 제목/요약/키워드: 모아레 간섭계

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Flip Chip PBGA 패키지의 온도변화에 대한 변형거동 해석 (Thermo-mechanical Deformation Analysis of Filu Chip PBGA Packages Subjected to Temperature Change)

  • 주진원;김도형
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.17-25
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    • 2006
  • 본 논문에서는 FC-PBGA 패키지를 대상으로 하여 온도변화에 따른 열변형에 대한 실험과 해석을 수행하였다. 모아레 간섭계를 이용하여 각 온도단계에서 변위분포를 나타내는 간섭무늬를 얻고, 그로부터 굽힘변형 거동 및 솔더볼의 변형률에 대한 해석을 수행하였다. 한 개의 패키지가 PCB에 연결되어 있는 단면 패키지 결합체와 두 개의 패키지가 PCB의 양쪽에 연결되어 있는 양면 패키지 결합체의 변형 거동을 비교하였다. FC-PBGA의 단면 패키지 결합체 패키지의 최대 굽힘변위는 결합되지 않은 패키지보다 20%정도 작게 발생된 것으로 나타났으며 앙면 패키지의 경우는 대칭성으로 인하여 칩 윗면의 최대 굽힘변위가 단면패키지보다 반 정도 작게 발생되었다. 솔더볼의 파손에 큰 영향을 미치는 유효변형률은 단면 패키지 결합체의 경우 칩 가장자리의 바로 바깥쪽 솔더볼에서, 양면 패키지 결합체의 경우는 칩 가장자리의 바로 안쪽 솔더볼에서 가장 큰 값을 가졌으며, 그 최대값은 양면패키지 결합체의 경우가 50%정도 더 큰 것으로 나타났다.

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등가 이방성 점탄성 모델 기반 열 응력에 따른 휨 해석 기법 개발 (Development of Warpage Simulation Method according to Thermal Stress based on Equivalent Anisotropic Viscoelastic Model)

  • 김헌수;김학성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.43-48
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    • 2022
  • 본 연구에서는 재료의 이방성 점탄성 거동을 고려한 해석 기법을 개발하여 휨(Warpage) 해석의 정합성을 개선하고자 하였다. 먼저, 이방성 점탄성 거동 구현을 위해 구리 패턴(Cu trace) 및 범프(Bump)가 존재하는 패키지를 모델링 하였다. 복잡한 형상의 범프 영역은 대표체적요소 모델을 기반으로 등가 이방성 점탄성 물성 및 열 팽창계수를 도출하였다. 도출된 물성을 기반으로 패키지에 0~125도의 열 주기(Thermal cycle)를 가하였으며, 열 주기에 따른 패키지의 휨 경향을 확인하였다. 해석 결과의 검증을 위해 해석 모델과 동일한 패키지를 제작하였고, 쉐도우 모아레 간섭계(Shadow Moire interferometer)를 통해 열 주기에 따른 실제 패키지의 휨 정도를 측정하였다. 결과적으로 구리 패턴, 범프 등의 요소가 고려된 등가 이방성 점탄성 해석 기법의 적용으로 5 ㎛ 이내의 오차로 패키지의 휨 정도를 계산하고 휨의 형태를 예측할 수 있었다.

솔더 페이스트의 고속, 고정밀 검사를 위한 이차원/삼차원 복합 광학계 및 알고리즘 구현 (An implementation of 2D/3D Complex Optical System and its Algorithm for High Speed, Precision Solder Paste Vision Inspection)

  • 조상현;최흥문
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권3호
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    • pp.139-146
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    • 2004
  • 본 논문에서는 솔더페이스트의 이차원 및 삼차원 자동검사를 함께 할 수 있는 복합 검사 광학계와 그 구동유닛을 단일 프로브 시스템으로 구현하고, 그를 위한 효과적인 비젼검사 알고리즘을 제안하였다. 솔더페이스트의 이차원 검사에는 One-pass Run Length 레이블링 알고리즘을 제안하여 입력 영상으로부터 솔더 페이스트 형상을 효과적으로 추출하도록 하였고, 고속 검사를 위한 프로브의 최적 이동 경로도 구하였으며, 삼차원 검사에는 기존의 레이져 슬릿빔(slit-beam) 방식 대신 격자 투영식 모아레 간섭계에 기반한 위상이동 알고리즘을 도입하여 고정밀 검사가 가능토록 하였다. 전체 소프트웨어 구현에는 MMX 병렬처리기법도 적용함으로써 더욱 고속화 하였다. 10㎜×10㎜의 단위 측정영역(field of view: FOV)에 대하여 x, y 축으로 10㎛ Z축으로 l ㎛의 분해능을 가지는 이차원 및 삼차원 복합 광학 검사 시스템을 제작하여 실험한 결과, 한 FOV에 대한 솔더페이스트의 이차원 및 삼차원 검사를 영상포착 후 각각 평균 11msec와 15msec의 짧은 시간에 처리할 수 있었고, ±1㎛의 두께 측정 정밀도를 얻을 수 있었다.

위상천이 주사격자 영사식 모아레 간섭계를 이용한 초.중학생의 배부체형고찰 (A Study of the Back Shape of the Children in Elementary and Middle Schools Using the Phase-shifting Scanning Grating Projection moire)

  • 유한길;민병일;박동석
    • 대한한의학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.148-158
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    • 2000
  • Objective : The purpose of this study was to investigate the back shape of school children using the phase-shifting scanning grating projection moire interferometer, which was developed by the Korea Advanced Institute of Science and Technology and is useful in evaluating three dimensional back shape. Methods : In this study the subjects consisted of 1,358 pupils [711 boys(52.36%), 647 girls(47.64%)] attending elementary and middle schools in Seoul. Their ages ranged from nine to fifteen and the average age was 12.2. With the phase-shifting scanning grating projection moire interferometer, the posterior view of the body were taken to see if there are correlations of moire fringe number, width difference between left and right, and correlation between differences in moire fringe number and width on both sides in the scapular, lumbar and gluteal regions. Results : The results were as follows : I. More frequent findings of fringe were observed on the right in all regions : in the scapular region, 309 boys(43.4%) and 156 girls(24.2%) had more fringe numbers on the right side; in the lumbar region, 68 boys(9.5%) and 11 girls(1.7%); and in the gluteal region, 160 boys(22.4%) and 63 girls(9.8%). Such tendency was striking especially in the scapular and lumbar regions, and in boys rather than in girls. In the scapula, 661 subjects(48.7%) with one moire fringe on either side need further attention and 110 subjects(8.I %) with two or more are required to do follow-up radiography for scoliosis. 2. In an analysis of width difference in the trunk, the left side is wider in all regions except for the gluteal region in boys : in the scapular region 21 boys(3.0%) and 103 girls(15.9%); in the lumbar region, 87 boys(12.2%) and 250 girls(38.6%); and in the gluteal region 197 girls(30.4%) had a wider left side and 45 boys(6.3%) showed a wider right side. 3. In correlation analysis of the number of moire fringe and width difference in each region, the side where more moire fringes were observed was significantly wider in the lumbar and gluteal regions, but not in the scapular region.(p<0.01) Conclusions : From these results, it is concluded that the back shape of elementary and middle school students in Seoul shows that the right side had more moire fringes; the left side was wider; and especially in the lumbar and gluteal regions the side where more moire fringes were observed was wider.

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PoF 기반 Bendable Embeded 전자모듈의 스트레스 인자 해석 (Failure Stress Analysis of Bendable Embeded Electronic Module Based on Physics-of-Failure(PoF))

  • 홍원식;오철민;박노창;한창운;김대곤;홍성택;최우석;김중도
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.71-71
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    • 2009
  • 전자제품의 다양한 기능들의 융복합화 및 휴대 편의성 경향은 이제 더 이상 새로운 것이 아니다. 이러한 추세에 따라 전자부품들은 모듈화 되고, 휴대하기 용이해 지고 있다. 또한 다양한 제품 디자인에 적용하기 위해 제품에 장착되는 부품의 기구적 위치 배열의 한계 또한 제약 받고 있다. 따라서 최근의 전자부품은 모듈화 되고 있으며, 기구적 한계를 극복하기 위한 Flexible 모듈의 사용이 증가하고 있다. 또한 양산측면에서 Roll-to-Roll(R2R) 방식을 적용함으로써 생산성을 극대화 하고 있다. 이때 R2R 적용을 위해서는 제품이 굴곡 될 수 있도록 유연성이 보장되는 Bendable 전자모듈의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. Flexible 기판은 더 이상 새로운 기술이 아니지만, Felxible 기판 내부에 칩이 내장되고, 회로가 형성되어 자체적으로 기능을 수행할 수 있도록 한 Bendable 전자모듈을 R2R 방식으로 제조하는 기술은 매우 새로운 접근이라 할 수 있다. 이러한 기술개발이 현실화 된다면, Wearable Electronics 및 Flexible Display 등 다양한 전자제품에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 이러한 제품의 상용화를 위해서는 Bendable 전자모듈에 대한 신뢰성이 확보되고, 제품으로써의 수명이 보증되어야 한다. 신규 개발되는 제품의 신뢰성 검증항목이나 수명평가 모델은 현재까지 제안되지 않고 있는 실정이다. 또한 다양한 사용 환경에서 고장(Failure) 발생을 유발하는 스트레스 인자(Stress Factor)를 도출함으로써, 가속시험 또는 신뢰성 검증을 위한 인가 스트레스를 선정할 수 있다. 그러나 이러한 고장물리를 기반으로 스트레스 인자를 해석한 결과는 아직 보고되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 $50{\mu}m$ 두께의 Si Chip에 저항변화를 관찰하기 위한 회로를 형성한 후 폴리이미드 기판을 이용하여 Si Chip이 임베딩된 Bendable 전자모듈을 제작하였다. 전자모듈의 실사용 환경에서의 수명예측을 위한 사전단계로써 고장물리에 기반한 고장모드와 고장메카니즘을 해석하는 것이 최우선 수행되어야 하며, 이를 바탕으로 고장을 유발하는 스트레스 인자를 도출 하였다. 고장도출을 위해 시제품은 JEDEC J-STD-020C의 MSL시험, 고온가압시험, 열충격시험 및 고온저장시험을 각각 수행하였으며, 이로부터 발생된 각각의 고장유형을 분석함으로써 스트레스 인자를 도출하였다. 또한 모아레(Moire) 간섭계를 이용하여 제작된 샘플의 온도변화에 따른 변형해석을 수행하였고, 동시에 Half Symetry Model을 이용한 유한요소해석(FEA)을 수행하여 변형해석 및 스트레스 유발원인을 도출하였다. 이 결과로 부터 고장물리 기반의 고장해석과 Moire 분석 그리고 시뮬레이션 해석 결과를 바탕으로 Bendable 전자모듈의 고장유발 스트레스 인자를 해석할 수 있었다.

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